El aire que respiramos en interiores es más importante de lo que pensamos. Pasamos alrededor del 80% de nuestras vidas en espacios cerrados, donde los niveles de dióxido de carbono (CO₂) pueden ser significativamente más altos que al aire libre. Estas concentraciones elevadas afectan negativamente nuestra salud, causando desde dolores de cabeza hasta problemas respiratorios graves. Con el cambio climático empeorando la calidad del aire exterior, necesitamos soluciones innovadoras para combatir el CO₂ en interiores.
En este sentido, investigadores de la Universidad de Binghamton presentaron un concepto de plantas artificiales en una investigación publicada en la revista Advanced Sustainable Systems. Estas plantas no solo eliminan el CO₂ del aire interior, sino que también generan oxígeno (O₂) y bioelectricidad.
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Las plantas artificiales utilizan cianobacterias, organismos microscópicos que convierten CO₂ en O₂ mediante fotosíntesis. En cada «hoja» de estas plantas, se integran células solares biológicas llamadas biosolar cells, que generan electricidad durante el proceso fotosintético. Este diseño simula la estructura de una planta natural, con ramas y hojas que transportan agua y nutrientes.
Un aspecto clave de estas plantas es su capacidad de reducir los niveles de CO₂ en interiores hasta en un 90%, mucho más que las plantas naturales, que solo alcanzan un 10%. Además, producen suficiente electricidad para alimentar pequeños dispositivos electrónicos, como termómetros o luces LED.
Las plantas artificiales son particularmente efectivas en espacios cerrados, donde los niveles de CO₂ pueden superar los 5,000 ppm (partes por millón). Esto es cinco veces más que el límite recomendado por estándares europeos. Estas plantas logran reducir el CO₂ a 500 ppm, mejorando significativamente la calidad del aire y reduciendo problemas de salud relacionados.
Adicionalmente, estas plantas producen un aumento constante de O₂, compensando su consumo durante la fotosíntesis y otras reacciones químicas dentro del sistema. Esto las convierte en una herramienta ideal para gestionar la calidad del aire en oficinas, hogares y escuelas.
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Otra característica innovadora de estas plantas es la generación de energía. Cada hoja contiene cinco biosolar cells conectadas en serie, lo que permite un voltaje de hasta 2.7 V y una potencia máxima de 140 μW. Aunque esta cantidad de energía no es suficiente para dispositivos de alto consumo, es ideal para aplicaciones de baja potencia.
Este avance permite un enfoque descentralizado para producir energía renovable, transformando estas plantas en una solución sostenible para interiores modernos.
El diseño de estas plantas combina ciencia de materiales y biología. Sus componentes incluyen:
Este sistema es autosustentable y de bajo mantenimiento, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones sin la necesidad de una infraestructura compleja.
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A medida que el cambio climático agrava los problemas de calidad del aire, estas plantas podrían jugar un papel crucial en la sostenibilidad. Ofrecen una solución accesible y ecológica para mejorar el aire interior y generar energía limpia. En el futuro, se espera que estas plantas puedan integrarse con sistemas de almacenamiento de energía, aumentando su funcionalidad.
Sin embargo, para ampliar su aplicación, será necesario optimizar su diseño y explorar el uso de comunidades de microorganismos más complejas, así como mejoras en los materiales utilizados.
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