EEUU va a reinventar la energía: crea una batería autónoma que genera electricidad perpetua y funciona con microbios submarinos

Un equipo de la Universidad Tecnológica de Michigan desarrolló una batería submarina que se alimenta de materia orgánica marina para generar electricidad de forma continua. El sistema usa bacterias presentes en el sedimento y la columna de agua del océano. Asimismo, los expertos detallaron que no requiere mantenimiento y puede operar durante décadas sin intervención humana.

El proyecto forma parte del programa de Energía Submarina BioLógica (BLUE), financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) de Estados Unidos.

«Hay cada vez más despliegues de todo tipo de sensores en el entorno marino para observar condiciones ecológicas, migraciones de organismos y acústica relevantes para defensa naval», dijo Amy Marcarelli, profesora distinguida en ciencias biológicas en la Universidad Tecnológica de Michigan y directora del proyecto. «Casi todos funcionan con baterías, que deben reemplazarse», afirmó.

¿Cómo funciona la batería submarina de la Universidad Tecnológica de Michigan que se alimenta de microbios?

El dispositivo usa celdas de combustible microbiano (MFC). Las bacterias forman películas sobre un sustrato de carbón activado granulado y convierten su energía metabólica en corriente eléctrica.

Como explicó la investigadora principal del proyecto, «los microbios mueven electrones durante sus procesos metabólicos. En una celda de combustible microbiano, esos procesos transfieren electrones de un ánodo a un cátodo.»

El mayor desafío fue que el océano tiene menos materia orgánica y más oxígeno que los entornos donde las MFC funcionaban bien hasta ahora, como plantas de tratamiento de aguas residuales.

«Cuando el oxígeno está presente, los microbios lo usan porque obtienen la máxima energía», señaló Marcarelli.

¿Qué es el programa DARPA BLUE que financia la batería submarina de Universidad Tecnológica de Michigan?

El programa DARPA BLUE (Energía Submarina Biológica) es una iniciativa de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos para desarrollar sistemas de energía autónomos en el fondo marino.

Actualmente, el equipo de Universidad Tecnológica de Michigan involucra a 28 investigadores de 4 universidades en un proyecto de largo plazo. Además de Marcarelli, el equipo incluye a Jennifer Becker (ingeniería civil y ambiental) y Gordon Parker (ingeniería mecánica), entre otros especialistas.

El proyecto también coordina el modelado estadístico del Instituto de Investigación Tecnológica de Michigan (MTRI) para predecir en qué zonas del océano costero los dispositivos generarán suficiente combustible orgánico.

Los primeros despliegues de la batería submarina que funciona con microbios en el océano

El primer despliegue tuvo lugar en la bahía de Chesapeake en noviembre de 2025. El sistema funcionó de forma continua durante 30 días. En la bahía de Galveston se probaron 4 unidades rediseñadas, 3 de las cuales funcionaron muy bien y la cuarta aportó datos sobre parámetros de diseño.

Actualmente, el equipo planea desplegar un sistema de 10 celdas en la bahía de Chesapeake durante un mes. Los datos de ese despliegue se usarán para proyectar el rendimiento anual del sistema. Cada unidad completa pesa más de 500 libras y mide alrededor de un metro de longitud.

¿Para qué se usará esta batería submarina autónoma?

El objetivo inmediato es alimentar sensores oceánicos de larga duración que monitoreen condiciones ecológicas, migraciones de organismos y vigilancia acústica para la defensa naval. Esos sensores hoy requieren barcos y buzos para reemplazar baterías convencionales cada pocos meses.

Sin embargo, con esta batería que funciona con microbios de la Universidad Tecnológica de Michigan se eliminaría ese ciclo de mantenimiento costoso y difícil de escalar.

«Solo hay cierta cantidad de energía que puedes extraer de una celda de combustible microbiano. Los microbios necesitan gran parte de la energía generada, o no crecerán», advirtió la investigadora Jennifer Becker, profesora asociada de Ingeniería Civil, Ambiental y Geoespacial. «Así que solo podemos cosechar la energía que les sobra a los microbios», añadió.