El desperdicio de alimentos y el exceso de desechos electrónicos tienen más en común que terminar en el camión de la basura.Además de ser problemas globales, pueden ser la solución unos de otros.Una investigación del Instituto Politécnico Virginia Tech de Estados Unidos propone transformar elementos como restos de frutas en una fuente de energía sostenible para baterías recargables.“La demanda de estas baterías reutilizables se ha disparado y necesitamos encontrar una manera de reducir los impactos ambientales de los dispositivos”, explica Haibo Huang, profesor del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.“Esta investigación podría ser una pieza del rompecabezas para resolver los problemas de energía sostenible para baterías recargables”, apuesta.Para ayudar a reducir los desechos electrónicos, la investigación apuesta por la biomasa generada por los restos de comida.Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), se pierde alrededor de un tercio de la producción mundial de alimentos, casi 1.300 millones de toneladas.En los países industrializados se pierden anualmente US$ 680 mil millones con este tipo de residuos.Huang dice que estaba jugando baloncesto con su colega Feng Ling, profesor asociado en el Departamento de Química de Virginia Tech, cuando se les ocurrió la idea de producir energía para baterías recargables a partir de restos de comida.“Pensamos: '¿Por qué no convertir los desechos de alimentos en materiales para baterías, dada la cantidad de desechos de alimentos que hay en todo el mundo?'La mayor parte va a la basura y luego a los vertederos.Solo necesitábamos solucionar el lado de la batería”.El problema es que para hacer el ánodo de la batería (el terminal negativo) necesitas grafito, que es un recurso limitado y, por lo tanto, no sostenible.Para abordar este problema, los científicos primero probaron diferentes tipos de desperdicios de alimentos para ver si se podía usar alguno en lugar del grafito.“Como ingeniero de procesamiento de alimentos, puedo modificar su composición.Podría, por ejemplo, sacar las proteínas y los lípidos, junto con algunos de los minerales, para ver cómo afecta eso al rendimiento de la batería”, dice Huang.Los investigadores encontraron que cuando se eliminaron ciertos elementos, los compuestos esenciales de celulosa, hemicelulosas y lignina podrían, después del tratamiento térmico, funcionar lo suficientemente bien como para una batería.Las primeras pruebas, que aún no se han publicado en artículos científicos, demostraron que la fibra de los desechos de alimentos fue la clave para desarrollar un material de carbono capaz de usarse como ánodo de batería.“Nuestro enfoque único de usar materiales de carbono derivados de desechos agrícolas para albergar metales alcalinos como el litio y el sodio traerá grandes avances al procesamiento de desechos agrícolas y la tecnología de baterías”, dice Feng Lin.Según él, la investigación promoverá el uso de residuos agrícolas para la producción de carbono con valor agregado y, en última instancia, dispositivos de almacenamiento de energía.Los dos científicos sostienen que utilizan materias primas altamente ajustables, abundantes y rentables para satisfacer las necesidades en el campo del almacenamiento de energía.“El uso de materiales de carbono derivados de desechos para fabricar ánodos metálicos puede reducir significativamente el uso de metales alcalinos en las baterías”, dice Lin.Durante los próximos dos años, los investigadores seguirán probando los desechos de alimentos convertidos en carbono para optimizar la ciencia de las baterías.El paso final será un análisis económico sobre la viabilidad de implementar esta tecnología para asegurar su aplicación cuando se lance al mercado.Los científicos predicen inicialmente que la tecnología se aplicará a soluciones asequibles de almacenamiento de energía para centros de datos u otras grandes instalaciones.A medida que se produzcan avances, esperan poder convertir los desechos en carbono sin las impurezas que se encuentran hoy.“Ya se gasta mucha energía en producir y transportar alimentos a través de la cadena alimentaria.Debemos recuperar el valor del desperdicio de alimentos.Esta es la oportunidad perfecta, ya que la producción de baterías busca materiales distintos al carbono tradicional”, dice Huang.Si bien aún no es posible, con la tecnología del dúo, solucionar el problema de tener que reemplazar las baterías en el control remoto de la TV, los investigadores creen que, con el tiempo, ese propósito se cumplirá.“Tenemos la oportunidad de resolver dos problemas apremiantes en dos sectores diferentes”, dice Huang.Más información Ciencia y Salud Misión Inspiration4 regresa a la Tierra: sigue el aterrizaje en directo Ciencia y Salud Inspiration 4: El éxito del primer vuelo solo para civiles abre una nueva era de turismo espacial Ciencia y Salud Por qué el futuro no existe, para el autor de 'Tu el cerebro es una máquina del tiempo' Ciencia y Salud ¿Es posible 'resucitar' mamuts para luchar contra el cambio climático?Investigadores de la Universidad de Bath en el Reino Unido están investigando si las propiedades naturales de la bacteria pueden ayudar al desarrollo de un nuevo tipo de placa de yeso que sea ecológica.Trabajan con la empresa Adaptavate, que fabrica materiales de construcción sostenibles.El material biodegradable, Breathaboard, utiliza residuos de cultivos compostables en lugar de yeso, es más ligero y tiene un mejor aislamiento térmico y acústico en comparación con el tablero tradicional.Si tiene éxito, el proyecto piloto de seis meses podría ampliarse para desarrollar placas de yeso a escala industrial.“Las biopelículas se forman cuando las bacterias se unen para cubrir una superficie, en lugar de acumularse en forma de puntos en una placa de Petri.Este es un proyecto realmente emocionante, en el que veremos si podemos explotar las capacidades naturales de formación de biopelículas de las bacterias para actuar como una especie de pegamento, lo que ayudará a mejorar las propiedades de los materiales de construcción biodegradables", dice Susanne Gebhard, profesora titular de el Departamento de Biología y Bioquímica liderando el proyecto en colaboración con el Profesor Kevin Paine del Departamento de Arquitectura e Ingeniería Civil de la Universidad.“El yeso es el tercer material de construcción más utilizado y es responsable del 3% de las emisiones de carbono del Reino Unido”, dice Jeff Ive, director técnico de Adaptavate.“El material se extrae o se produce a partir de desechos de plantas de carbón y su producción es cada vez más costosa.Como se basa en sulfato de calcio, también debe eliminarse con cuidado para no dañar el medio ambiente.Nuestro Breathaboard es una alternativa sostenible y baja en carbono a los paneles a base de yeso y puede marcar una diferencia real en las emisiones de carbono de la industria de la construcción”.El dúo de Virginia Tech no es el único que invierte en composta de residuos orgánicos para otros fines, incluida la generación de energía.Según un informe difundido hace unos días por la empresa de consultoría y marketing Visiogain, se trata de un mercado prometedor para los próximos años, en varios segmentos.Según el documento, la idea de convertir los restos de comida en combustibles y dispositivos útiles ha ido ganando terreno, impulsada por el avance de las tecnologías y la necesidad mundial de fuentes de energía limpia y reducción de la contaminación.Según el informe, estos procesos pueden ayudar a la sociedad a formar las llamadas economías circulares, en las que los flujos de desechos no deseados se convierten continuamente en fuentes de energía y otros productos útiles.En el Biodesign Swette Center for Biotechnology de la Universidad Estatal de Arizona, EE. UU., la investigadora Anca Delgado utiliza bacterias cuyas actividades metabólicas pueden convertir compuestos químicos más simples en compuestos complejos a través de un proceso de crecimiento microbiano conocido como alargamiento de cadena.Así, pretende que los restos de comida puedan generar productos como combustibles de aviación, lubricantes, solventes, aditivos alimentarios y plásticos.En un nuevo estudio, publicado en la revista International Society of Microbial Ecology (ISME), el equipo de Delgado describe, por primera vez, cómo los microorganismos llevan a cabo los procesos de elongación de cadenas en condiciones normales en el suelo.Según ella, el trabajo promete arrojar nueva luz sobre estos procesos de la naturaleza poco conocidos, lo que permitirá a los investigadores aprovecharlos para convertir las fuentes orgánicas en productos valiosos.“Una de las formas más innovadoras y ecológicas de lidiar con todos estos desechos orgánicos es a través de la digestión anaeróbica, que también promete expandir el suministro de energía del mundo”, dice Delgado.Una tecnología emergente prometedora que emplea la digestión anaeróbica se conoce como elongación de la cadena microbiana, un proceso metabólico utilizado por los microorganismos anaeróbicos para crecer y adquirir energía.Lo hacen mediante la combinación de productos químicos de carboxilato como el acetato (C2) con compuestos más reducidos como el etanol (C2) para producir carboxilatos de cadena más larga (típicamente C4-C8).Examinando muestras de suelo, el equipo de investigadores identificó los mecanismos de este proceso para que pueda ser reproducido en el laboratorio, en la generación de energía.“Los resultados de este estudio allanan el camino para investigaciones sobre la actividad de elongación de cadenas in situ.Por el lado de la biotecnología, este trabajo muestra que los suelos pueden ser excelentes fuentes de microorganismos alargadores de cadena para biorreactores destinados a la producción de productos químicos especiales.Estas técnicas ofrecen un doble beneficio a la sociedad, minimizando o eliminando los desechos ambientales al producir bioquímicos o biocombustibles y otros recursos importantes, a través de la química verde”, dice Delgado.(POLVO)Ingrese su dirección de correo electrónico para seguir las noticias diarias de Correio Braziliense.