Las pilas de combustible microbianas (MFCs, Microbial Fuel Cells) son una biotecnología emergente que podría contribuir a afrontar dos de los problemas más acuciantes a los que se enfrenta la sociedad actual: la crisis energética y la disponibilidad de agua. Una pila de combustible microbiana es un dispositivo que utiliza microorganismos para convertir la energía química contenida en un combustible en energía eléctrica.

Estos dispositivos son posibles cuando bajo condiciones adecuadas, determinadas bacterias electroactivas pasan los electrones producidos en su actividad metabólica a un electrodo en lugar de a un aceptor de electrones (como oxígeno o nitrato tal y como ocurre en los procesos de depuración naturales). La viabilidad técnica de este concepto ha sido demostrada en trabajos recientes de manera que se han creado grandes expectativas en la comunidad científica de poder producir una energía verde mediante la explotación de la biomasa contenida en las aguas residuales domésticas e industriales.

Sin embargo, la implementación práctica de esta tecnología se ha visto limitada por los bajos niveles de potencia y eficiencia generados, el coste de los materiales de construcción y los complicados diseños de las mismas. La motivación del presente proyecto es desarrollar pilas de combustible microbianas de mayor eficiencia, menor coste y con diseños escalables, todo ello dentro de un marco de sostenibilidad.

Etapas del Proyecto

1. Desarrollo de nuevos materiales (ánodos, cátodos y membranas) más eficientes y de menor coste empleando nanopartículas (NPs) y líquidos iónicos (ILs) como materiales de partida.
2. Integración de los materiales desarrollados en nuevas configuraciones de MFCs que operen en continuo con el fin de maximizar la potencia generada.
3. Optimización de las condiciones de operación en las nuevas configuraciones de MFCs propuestas.

Los conocimientos adquiridos en las etapas anteriores permitirán plantear el escalado del proceso. Los excelentes resultados obtenidos en los estudios preliminares realizados por el grupo de investigación en el tema objeto del proyecto hacen preveer que la realización del mismo aportará un importante avance científico y tecnológico en el desarrollo de pilas de combustible de alta eficiencia y menor coste. Esto permitiría dar un salto importante hacia la implementación práctica de las pilas de combustible microbianas. Además, la tecnología que se pretende desarrollar constituye una auténtica innovación en el desarrollo de nuevos materiales más eficientes para dispositivos electroquímicos.