Investigadores de la American Chemical Society han desarrollado un prototipo de batería que funciona gracias a la glucosa y la vitamina B2 (riboflavina). Esta propuesta, inspirada en los procesos bioquímicos del cuerpo humano, busca ofrecer una solución de almacenamiento de energía más accesible, segura y respetuosa con el medioambiente, alejándose de los materiales tóxicos y costosos empleados actualmente.
El diseño se basa en el principio de las baterías de flujo, una tecnología donde dos soluciones electrolíticas se mueven por separado dentro del sistema, permitiendo convertir la energía química almacenada en electricidad y viceversa. En este caso, se utilizó una combinación de glucosa como fuente energética y riboflavina como mediador de electrones, simulando el modo en que las células humanas procesan el azúcar.
Por qué riboflavina y glucosa
El interés por usar glucosa como electrolito no es nuevo. Su abundancia en la naturaleza, bajo coste y no toxicidad la convierten en una candidata atractiva. Sin embargo, los intentos anteriores se vieron limitados por la necesidad de catalizadores metálicos nobles, como el platino, que encarecen la producción y dificultan la escalabilidad.
Aquí es donde entra en juego la riboflavina, una vitamina soluble en agua presente en alimentos como los huevos, la leche o los vegetales de hoja verde. Este compuesto demostró ser químicamente estable en medios básicos, justo las condiciones que necesita la glucosa para liberar energía en un sistema de batería. Al actuar como catalizador, la riboflavina facilita el tránsito de electrones entre los electrodos sin recurrir a metales preciosos.
Estructura del prototipo
El equipo utilizó electrodos de carbono tanto en el ánodo como en el cátodo. En el lado negativo, la solución contenía glucosa y riboflavina activada, mientras que en el lado positivo se probaron dos opciones: una solución con ferricianuro de potasio y otra con oxígeno disuelto, ambas en un entorno básico.
El uso de ferricianuro permitió una medición precisa del rendimiento catalítico de la riboflavina. Aunque se trata de una opción menos viable para aplicaciones comerciales por su coste, fue útil para evaluar el funcionamiento interno de la batería. Por otro lado, el uso de oxígeno, más barato y común en celdas de combustible, demostró ser una alternativa más sostenible para una futura aplicación a gran escala.
Resultados prometedores con margen de mejora
El prototipo con ferricianuro generó una densidad de potencia comparable a la de otras baterías de flujo que emplean metales como el vanadio. Esto significa que, al menos en condiciones controladas, el sistema es competitivo frente a soluciones más tradicionales.
En cambio, el modelo con oxígeno presentó algunas dificultades. Las reacciones en los electrodos fueron más lentas, y se observó una autodescarga del sistema cuando la luz descomponía la riboflavina. Este comportamiento no es extraño, ya que la riboflavina es fotosensible y se degrada en presencia de luz y oxígeno. Aun así, el rendimiento de esta versión fue superior al de diseños anteriores reportados en la literatura científica.
Hacia un futuro de energía más limpia y accesible
Aunque este desarrollo está aún en etapa de laboratorio, abre una vía interesante para la creación de baterías domésticas y biocompatibles. Al evitar el uso de materiales tóxicos o escasos, como los metales raros, podría facilitar la fabricación local de sistemas de almacenamiento energético, reduciendo costes y riesgos medioambientales.
Los investigadores ya están trabajando en nuevas versiones del prototipo que eviten la degradación de la riboflavina por la luz, así como en mejorar la ingeniería del sistema para aumentar su eficiencia. Una de las líneas futuras podría ser el uso de encapsulamiento o recubrimientos especiales para proteger los componentes fotosensibles.
El concepto de utilizar azúcares y vitaminas como fuente de energía recuerda a un pequeño «páncreas tecnológico» que convierte alimentos en electricidad. Esta aproximación no solo se alinea con principios de sostenibilidad, sino que también podría ser clave en aplicaciones médicas o portátiles, donde la seguridad del material es prioritaria.