La calidad del aire en los espacios interiores es crucial para nuestra salud y bienestar. Se estima que la mayoría de las personas pasan el 90% de su tiempo en ambientes cerrados, como hogares, oficinas y escuelas, lo que hace que el aire que respiramos sea vital para nuestra salud. Sin embargo, los sistemas tradicionales de purificación de aire son costosos y requieren un mantenimiento constante, como el reemplazo de filtros o la limpieza frecuente, lo que puede resultar poco práctico. Para resolver este problema, investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York están desarrollando una tecnología innovadora: plantas artificiales que no solo purifican el aire, sino que también generan algo de energía.
Innovación en purificación de aire y energía
La investigación está siendo liderada por Seokheun “Sean” Choi, profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, junto con la estudiante de doctorado Maryam Rezaie. Juntos están creando plantas artificiales que, mediante la utilización de células solares biológicas y bacterias fotosintéticas, imitan el proceso de fotosíntesis para reducir los niveles de dióxido de carbono (CO2) en los espacios cerrados y producir oxígeno. De acuerdo con los investigadores, estas plantas artificiales han demostrado ser significativamente más efectivas que las plantas naturales en la reducción de CO2, alcanzando una disminución de hasta el 90%, un porcentaje mucho mayor que el 10% que se logra con las plantas tradicionales.
Este avance fue publicado en un artículo reciente en la revista Advanced Sustainable Systems. Según Choi, la importancia de mantener una buena calidad del aire en espacios interiores es más evidente que nunca, especialmente después de la pandemia de COVID-19, cuando se hizo aún más claro cómo el aire que respiramos influye en nuestra salud. «Materiales de construcción, alfombras y otras fuentes dentro de los hogares pueden liberar compuestos tóxicos que incrementan los niveles de CO2», explicó Choi. Las plantas artificiales representan una solución innovadora y ecológica a este desafío.
Funcionamiento de las plantas artificiales
El concepto de estas plantas comenzó de manera simple: Choi y Rezaie crearon una hoja artificial utilizando bacterias fotosintéticas que podían capturar CO2 y emitir oxígeno cuando eran expuestas a luz artificial. Después de ver los resultados, decidieron continuar con el desarrollo de esta idea, creando una planta artificial con cinco hojas. Al medir su capacidad para capturar CO2 y generar oxígeno, los investigadores descubrieron que su rendimiento superaba las expectativas.
Aunque la generación de energía de estas plantas es solo un beneficio secundario, se ha logrado una salida de 140 microvatios. Sin embargo, Choi tiene la ambición de mejorar la tecnología para alcanzar más de 1 milivatio y poder usar esa electricidad para aplicaciones prácticas, como cargar teléfonos móviles o alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
Beneficios adicionales y el futuro de las plantas artificiales
El equipo de investigación también está explorando la posibilidad de integrar un sistema de almacenamiento de energía, utilizando tecnologías como baterías de iones de litio o supercondensadores. Este sistema podría hacer que las plantas artificiales no solo purifiquen el aire, sino que también suministren energía a los hogares, reduciendo la dependencia de fuentes externas de electricidad.
Para mejorar la viabilidad a largo plazo de estas plantas, Choi y su equipo planean incorporar diferentes especies de bacterias que aseguren la durabilidad de la fotosíntesis artificial. Además, están desarrollando mecanismos para minimizar el mantenimiento de las plantas, como sistemas automáticos de suministro de agua y nutrientes, lo que facilitaría su uso en el hogar.
«Con algunos ajustes, estas plantas artificiales podrían formar parte de todos los hogares», comentó Choi. Los beneficios de esta tecnología son claros, ya que no solo mejorarían la calidad del aire interior, sino que también contribuirían a la generación de energía limpia de manera sencilla y eficiente.
