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Chris Howe y Paolo Bombelli, científicos de la Universidad de Cambridge, en Inglaterra, han hecho historia ya que, durante el confinamiento de Covid-19, se dedicaron a realizar un experimento para que un cubo de algas verde-azules funcionara como medio de energía y ayudara a mantener una computadora en funcionamiento.
Este descubrimiento ha dado mucho de qué hablar y busca que se realicen más investigaciones respecto a este tema con la intención de ayudar a reducir la brecha eléctrica que sigue existiendo en el mundo, además de impulsar fuentes de energía amigables con el medio ambiente.
Aquí te contamos todos los detalles sobre la computadora que funciona gracias a un cubo de algas.
El cubo de algas que proporciona energía a una computadora
Los investigadores realizaron un experimento en el que sellaron una porción de algas conocidas como cianobacterias o verdeazuladas, en una caja de metal del tamaño de una pila AA . Posteriormente, la dejaron en una ventana, donde las algas hicieron fotosíntesis y generaron la corriente eléctrica que le dio energía a un chip ARM Cortex-M0 +.
Dicho microprocesador se usa ampliamente en los dispositivos del internet de las cosas, como se le conoce a la creciente red de equipos electrónicos que usan una pequeña cantidad de energía y que se encargan de recopilar datos en tiempo real a través de la web, como los altavoces inteligentes o los smartwatch.
Los detalles sobre esta investigación fueron dados a conocer en un artículo publicado en Energy & Environmental Science.
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Foto: Paolo Bombelli
¿Cómo funciona el cubo de algas para dar energía a una computadora?
Este experimento se llevó a cabo entre febrero y agosto del 2020, en el apogeo de la pandemia por Covid-19. El dispositivo estuvo funcionando en la casa del científico Paolo Bombelli, donde se observaron los siguientes resultados:
De acuerdo con lo que menciona Energy & Environmental Science, la computadora funcionó en ciclos de 45 minutos de cálculo de sumas de números enteros consecutivos para simular una carga de trabajo computacional, que requirió 0,3 microvatios de potencia, seguidos por 15 minutos de espera, que requirieron 0,24 microvatios. La computadora misma compiló los datos que se almacenaron en la nube para que los investigadores los analizaran.
No hubo cortes de energía durante los 6 meses del experimento, y después de ese tiempo las cianobacterias continuaron produciendo energía .
Los científicos explicaron que el funcionamiento de esta caja de algas está basado en el modelo “ bioelectroquímico ” pues las cianobacterias generaron electrones que se transfirieron a través de las membranas bacterianas al ánodo de aluminio, lo que generó corriente eléctrica .
Señalaron que si bien las algas dependen de una fuente de luz para alimentarse, este biosistema continuó produciendo suficiente energía para hacer funcionar el microprocesador, incluso en la oscuridad.
Los investigadores mencionaron que esto sucedió gracias a las sobras de alimentos, ya que cuando las algas estaban expuestas a luz, las cianobacterias generaban una sobreabundancia de alimentos, y cuando oscurecía, los microorganismos seguían comiendo los sobrantes. por lo que continuaban produciendo energía para hacer funcionar la computadora.
El trabajo fue una colaboración entre la Universidad de Cambridge y Arm , una empresa de diseño de microprocesadores . De hecho, Arm Research desarrolló el chip de prueba ultraeficiente Arm Cortex M0+ , construyó la placa y configuró la interfaz de nube de recopilación de datos presentada en los experimentos.
Foto: University of Cambridge. Los científicos Chris Howe y Paolo Bombelli.
El cubo de algas puede producir la energía para las computadoras del futuro
Los investigadores informaron que confían en que los cubos con algas puedan servir para darle energía a millones de dispositivos, desde computadoras y relojes inteligentes hasta sensores de temperatura en centrales eléctricas.
La relevancia de su propuesta radica en que actualmente muchos dispositivos electrónicos utilizan baterías de litio, un material que no solo es escaso sino que representa un peligro para el medio ambiente, por lo que se están explorando alternativas para el futuro.
No obstante Chris Howe mencionó a New Scientist: "se necesita más investigación para saber exactamente cuánto podría escalar el diminuto dispositivo del tamaño de una batería AA".
Aún así este experimento nos deja ver que las investigaciones por buscar energías eficientes y que no dañen al medio ambiente pueden ser una realidad para los dispositivos eléctricos en un futuro no muy lejano.
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