Los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) han desarrollado una innovadora biobatería impresa en 3D que usa dos tipos de hongos, el Saccharomyces cerevisiae y el Trametes pubescens, para generar energía eléctrica. La biobatería, ecológica y no tóxica, está diseñada para alimentar pequeños sensores en entornos agrícolas y de investigación ambiental, proporcionando una alternativa sostenible a las baterías convencionales.
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La biobatería opera como una celda de combustible microbiana (MFC). En este sistema, el hongo de levadura Saccharomyces cerevisiae actúa como ánodo, liberando electrones a través de su metabolismo. El hongo de pudrición blanca Trametes pubescens funciona como cátodo, capturando y conduciendo esos electrones por medio de una enzima que produce. Este proceso permite la generación de electricidad.
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En términos de producción de energía, la biobatería puede generar entre 300 y 600 milivoltios (mV) durante varios días. Las cargas externas que puede soportar varían entre 10 y 100 kiloohmios (kΩ), entregando una corriente de 3 a 20 microamperios (μA). Un solo dispositivo puede alcanzar una densidad de potencia máxima de 12.5 microwattios por centímetro cuadrado (μW/cm²) y una densidad de corriente máxima de 49.2 microamperios por centímetro cuadrado (μA/cm²) con una resistencia de 22 kΩ.
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La fabricación de la biobatería se realiza mediante impresión 3D utilizando una tinta a base de celulosa que es conductiva y nutritiva para los hongos. Esta tinta biodegradabla es capaz de descomponerse una vez la celda ha cumplido su función, lo que refuerza el carácter ecológico del dispositivo. La composición de la tinta permite que los hongos crezcan y se alimenten de azúcares simples incorporados en ella.
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Las biobaterías pueden almacenarse en estado seco y ser activadas en el lugar de uso simplemente añadiendo agua y nutrientes, lo cual facilita su manejo y despliegue en campo. Esta funcionalidad las hace ideales para aplicaciones en las que se requieren fuentes de energía temporales y biodegradables.
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Las aplicaciones de estas biobaterías son diversas, pero son especialmente adecuadas para alimentar sensores que monitorean variables ambientales como temperatura, luz y humedad en escenarios al aire libre. Además, pueden encapsularse en cera de abejas para mejorar su durabilidad y funcionalidad en campos agrícolas, permitiendo una integración sencilla y efectiva en diversos sistemas de monitoreo ambiental.

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El proyecto de investigación, que duró tres años, recibió el apoyo de la Fundación Gebert Rüf a través de su programa de financiamiento Microbials. Los investigadores están ahora enfocados en aumentar la potencia y la duración de las biobaterías, así como en explorar otros tipos de hongos que puedan ser más eficaces en la producción de electricidad.
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El trabajo fue detallado en un artículo publicado en ACS Sustainable Chemistry & Engineering, el cual presenta datos cuantitativos sobre la producción de energía y los métodos de fabricación de la biobatería. Según la información adicional proporcionada por EMPA, este desarrollo subraya la importancia de los hongos en la ciencia de materiales y su potencial para crear soluciones sostenibles en el ámbito de la electrónica.
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Este avance representa una significativa contribución en el uso de recursos renovables y biodegradables para la generación de energía en dispositivos electrónicos de bajo consumo, alineándose con las tendencias crecientes hacia tecnologías más respetuosas con el medio ambiente.