El desarrollo de este tipo de baterías tendría un gran impacto en medicina y robótica. Está hecha con riboflavina (vitamina B2) quercetina (un complemento alimenticio) como cátodo, carbón, agua, alga nori, cera de abejas y celulosa. Por lo que su desarrollo podría marcar fuertemente diagnóstico y tratamiento de enfermedades del tracto gastrointestinal, además del control de la calidad de los alimentos.
Un equipo de investigadores del Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) liderados por Mario Caironi, ha creado una batería totalmente comestible y recargable, a partir de materiales que normalmente se consumen como parte de nuestra dieta diaria. La celda de batería se ha descrito en un estudio publicado en Advanced Materials. Las posibles aplicaciones se encuentran en el diagnóstico de la salud, el control de la calidad de los alimentos y la robótica blanda comestible.
Caironi se ha dedicado a investigar las propiedades electrónicas de los alimentos y sus subproductos, con el objetivo de combinarlos con alimentos para crear nuevos materiales electrónicos comestibles de última generación.
La electrónica comestible del futuro
La investigación forma parte de un proyecto europeo que se centra en avanzar en el campo de la electrónica comestible. Un campo muy reciente en el que se pretende tener un gran impacto en el futuro a la hora de diagnosticar y tratar enfermedades del tracto gastrointestinal. Y no solamente para esto, sino que esta área tecnológica también podrá servir en el control de la calidad de los alimentos.
Por lo que, sin duda, se convierte en uno de los retos más interesantes en el desarrollo de futuros sistemas electrónicos comestibles. Por lo que la idea de desarrollar fuentes de energía comestibles ya está sobre la mesa, según el estudio que ha realizado el Instituto Italiano de Tecnología.
El grupo de investigación de Caironi se inspiró en las reacciones bioquímicas redox, aquellas reacciones químicas en las que se produce un intercambio de electrones entre los átomos o moléculas involucrados. Este tipo de intercambio se producen en todos los seres vivos y los autores del estudio se aprovecharon de ello para usar comestibles para producir reacciones que alimenten la batería.
Cómo es la batería
Con esto último en mente desarrollaron una batería que utiliza riboflavina (vitamina B2, que se encuentra por ejemplo en las almendras) como ánodo y quercetina (un complemento alimenticio e ingrediente, presente en las alcaparras, entre otros) como cátodo.
Por otro lado, también utilizaron carbón activado (un medicamento de venta libre muy extendido) para aumentar la conductividad eléctrica, mientras que el electrolito necesario para la reacción era a base de agua. Al igual que el separador se vuelve imprescindible en toda batería para evitar cortocircuitos. En este caso, estaba hecho de alga nori (el mismo con el que se hace sushi). Luego, los electrodos fueron encapsulados en cera de abejas de la que salen dos contactos de oro de grado alimenticio (la lámina que usan los pasteleros) sobre un soporte derivado de la celulosa.
La celda de la batería funciona a 0,65 V, un voltaje lo suficientemente bajo como para no crear problemas en el cuerpo humano cuando se ingiere. Puede proporcionar una corriente de 48 μA durante 12 minutos, o unos pocos microamperios durante más de una hora, suficiente para suministrar energía a pequeños dispositivos electrónicos, como LED de bajo consumo, durante un tiempo limitado.
Este ejemplo de batería recargable totalmente comestible, el primero que se ha creado, abriría las puertas a nuevas aplicaciones electrónicas comestibles.
‘Los usos potenciales futuros – explica Caironi en un comunicado – van desde circuitos y sensores comestibles que pueden monitorear las condiciones de salud hasta la alimentación de sensores para monitorear las condiciones de almacenamiento de alimentos. Además, dado el nivel de seguridad de estas pilas, podrían utilizarse en juguetes infantiles, donde existe un alto riesgo de ingestión. De hecho, ya estamos desarrollando dispositivos con mayor capacidad y reduciendo el tamaño total. Estos desarrollos se probarán en el futuro también para alimentar robots blandos comestibles‘.
Pero este tipo de baterías también tendría un impacto en el futuro del planeta. Sin entrar en detalles vinculados a la minería de litio, al transporte de las baterías, al tiempo que se tarda en compensar por los gases de efecto invernadero que se generan durante su producción y a su posterior reciclaje, basta un dato: producir una tonelada de litio (suficiente para unas 100 baterías de coches eléctricos) requiere aproximadamente 2 millones de toneladas de agua, lo que hace que la producción de baterías sea una práctica extremadamente intensiva en este recurso.
¿Adiós a las baterías tradicionales?
‘Esta batería comestible también es muy interesante para la comunidad de almacenamiento de energía – concluye Ivan Ilic, coautor del estudio –. Construir baterías más seguras, sin el uso de materiales tóxicos, es un desafío al que nos enfrentamos a medida que aumenta la demanda de baterías. Si bien nuestras baterías comestibles no alimentarán automóviles eléctricos, son una prueba de que las baterías se pueden fabricar con materiales más seguros que las baterías de iones de litio actuales. Creemos que inspirarán a otros científicos a construir baterías más seguras para un futuro verdaderamente sostenible‘.
Con estas declaraciones y una clara mirada puesta en el futuro, lo que busca esta investigación es llegar a demostrarle al mundo que es posible no depender de las baterías tradicionales y apostar por unos materiales más sostenibles y de un origen mucho más natural.
Aunque todavía queda tiempo para que se pueda ver cómo este tipo de avances se ponen a prueba en un contexto real dentro de la sociedad, es más que probable que los resultados sirvan para que se puedan llegar a hacer otros avances. Eso garantiza que la humanidad pueda poner rumbo hacia un futuro con menos contaminación, pero sin prescindir de los niveles de rendimiento a los que está acostumbrados en sus sistemas de batería.
