El poder de los arrozales

El poder del arroz y los microbios

Cuando las plantas de arroz realizan la fotosíntesis, liberan una porción de la materia orgánica que crean a través de sus raíces hacia la tierra y el agua del arrozal. Los arrozales están llenos de este tipo de materia, que alimenta a una extensa gama de microorganismos. Al descomponer la materia orgánica, emiten electrones, un hecho que ha llevado a algunos investigadores a estudiar formas de utilizar los arrozales para producir energía eléctrica.

Watanabe Kazuya y su equipo de investigación de la Universidad de Farmacia y Ciencias de la Vida de Tokio encabezan investigaciones sobre la producción de energía mediante microbios de arrozales. En sus experimentos, los científicos colocan electrodos con carga negativa en la tierra de los arrozales y electrodos con carga positiva en el agua; así se genera una corriente eléctrica por la concentración de los electrones emitidos por los microbios en los electrodos con carga negativa. Un experimento reciente demostró que un metro cuadrado de arrozal podía producir decenas de milivatios de energía, una cantidad extremadamente pequeña, pero suficiente para hacer funcionar un reloj o iluminar una bombilla led.

El profesor Watanabe recalca que la actividad biológica del arroz afecta a la cantidad de energía generada. Durante el día, y especialmente en días consecutivos de mucho calor en verano, la fotosíntesis es más activa y ello hace que aumente la cantidad de energía generada.

Los investigadores llevan a cabo sus experimentos en arrozales comunitarios de la municipalidad de Noda, Chiba. Cuando el arroz se recolecta en otoño, las pruebas no muestran ningún efecto sobre la producción de arroz.

El objetivo del equipo de Watanabe es inventar una célula de combustible que utilice microbios con un potencial de producción particularmente alto. Las células de combustible suelen utilizar una reacción de hidrógeno y oxígeno para producir energía, pero Watanabe está intentando capturar la energía que se produce cuando los microbios consumen materia orgánica. En entornos experimentales, cuando los microbios proliferan y se utilizan como células de combustible, necesitan ser alimentados constantemente por el personal del laboratorio. Ahí es donde se originó la idea de utilizar todo un arrozal como una gran célula de combustible, comenta.

En los arrozales, las plantas de arroz producen su propia materia orgánica a través de la fotosíntesis, y también existen intercmbio de materia y electrones entre microbios. La relación simbiótica entre los organismos del arrozal produce energía. Aunque esta tecnología no es comercialmente viable todavía, Watanabe y su equipo trabajan para aumentar la eficiencia de la generación de energía mientras buscan nuevos microbios productores de energía. 

El mismo nivel de vida con la mitad de energía

Aparato experimental de células de combustible microbianas de aguas residuales.

El profesor Watanabe también tiene grandes esperanzas de convertir los microbios presentes en el agua de las alcantarillas en células de combustible. La utilización de la materia orgánica presente en las aguas residuales para producir energía tiene una posibilidad particularmente atractiva; sirve para filtrar las aguas residuales al mismo tiempo que se produce energía.

El profesor Watanabe considera que la sociedad del futuro debe hacer un buen uso de los sistemas biológicos.

Hasta ahora, el ser humano ha recurrido principalmente a fuentes de energía no renovables, como el petróleo. Pero para avanzar debemos pasarnos a las fuentes renovables naturales: deberemos disponer de una tecnología que recolecte recursos de la naturaleza, los convierta en energía y después permita su reutilización y renovación.

No obstante, el uso de fuentes de energía renovables no significa necesariamente que debamos vivir de una forma más austera. Watanabe afirma que si se desarrolla una tecnología energética más eficiente, podremos continuar teniendo un nivel de vida cómodo pero empleando la mitad de la energía que utilizamos ahora. Esto también nos permitirá crear una sociedad que no dependa de recursos no renovables como el petróleo, afirma.

(Escrito originalmente en japonés por Satō Narumi y traducido al español de su versión en inglés.)