Virus M13 para mejorar la eficiencia de paneles solares con nanotubos de carbono
Actualizado el domingo, 19 marzo, 2023
Los virus pueden ayudar a construir mejores paneles solares que capten y transformen de manera más eficiente la energía solar en energía eléctrica. Así lo ha demostrado una investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) el cual ha modificado genéticamente el virus M13 para mejorar la eficiencia de paneles solares un 30%, mediante la reestructuración de los nanotubos de carbono.
Los científicos ya sabían que los nanotubos de carbono podrían mejorar la eficiencia de las células fotovoltaicas, agrupando los electrones dispersos en la superficie de la célula para producir electricidad. Sin embargo, los nanotubos (que consisten en láminas de grafito enrolladas) se dividen en dos variedades: unos funcionan como semiconductores y otros como cables, y unos y otros tienden a interferir, obteniendo un rendimiento no deseado. Además, su ensamblaje requiere de altas temperaturas de fabricación y necesita de un sustrato de filamentos conductores, generalmente compuesto por dióxido de titanio, que sirvan para canalizar la energía almacenada.
Los investigadores del MIT dieron con un tipo de virus que ataca a las bacterias llamado virus M13 para mejorar la eficiencia de los paneles solares, el cual fue modificado genéticamente para excretar proteínas que se unen a los nanotubos de carbono y los ordenan. Así, cada virus es capaz de atrapar y alinear hasta 10 nanotubos, mejorando la eficiencia del transporte de electrones. Además, los virus convierten en hidrosolubles a los nanotubos, lo que permite que éstos puedan incorporarse a las células solares a temperatura ambiente, reduciendo sensiblemente el coste de fabricación, y también segregan dióxido de titanio en largos filamentos, debido al cambio de pH del agua en la que viven, el cual sirve de sustrato conductor al conjunto.
Así pues, para realizar el proceso no hacen falta altas temperaturas, tan sólo agua a temperatura ambiente y bacterias que sirvan de alimento y medio de reproducción al M13, el cual no queda activo en el panel cuando este está terminado.
Hyunjung Yi y Xiangnan Dang, estudiantes del MIT, junto con la profesora Angela Belcher, probaron con éxito este nuevo sistema vírico en celdas de Grätzel, aunque explican que la técnica también podría utilizarse para otro tipo de celdas solares, incluidas las de tipo orgánico.
Además, ya son varias las compañías interesadas en comprar el hallazgo para la fabricación de paneles solares de dióxido de titanio, denominados comúnmente ‘Dye-Sensitized’.
Asimismo, los científicos aseguran que el virus M13 para mejorar la eficiencia de paneles solares, puede ser reprogramado para producir otras sustancias y así usarlo como mano de obra barata en otros procedimientos. Además, el M13 está completamente preparado para su comercialización y podría traducirse en una mayor proliferación de sistemas de alimentación solar de bajo coste.
Fuentes: Xataka, La Información y Muy Interesante
