Científicos crean una batería submarina que convierte microbios en electricidad para monitorear océanos sin recarga

Especialistas de la Universidad Tecnológica de Michigan diseñaron una batería submarina que genera electricidad continua mediante microbios del agua de mar. Este dispositivo, respaldado por el programa BioLogical Undersea Energy (BLUE) de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), busca sustituir los acumuladores tradicionales de los sensores oceánicos que exigen costosos recambios. Al aprovechar la materia orgánica disuelta y la biomasa microscópica, la tecnología produce energía in situ en el océano profundo.

La directora del proyecto, Amy Marcarelli, resalta el incremento de herramientas de monitoreo en el ecosistema acuático y la urgencia de soluciones duraderas. Ante este panorama, la profesora distinguida de ciencias biológicas puntualizó: "Hay cada vez más despliegues de todo tipo de sensores en el entorno marino para observar condiciones ecológicas, migraciones de organismos y acústica relevante para la defensa naval (…) casi todos funcionan con baterías, que deben reemplazarse". Su testimonio reafirma el propósito de eliminar la intervención humana constante en alta mar.

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¿Cómo funciona la batería submarina de Michigan Tech que revoluciona la energía marina?

Científicos de Michigan Tech desarrollaron un sistema bioelectroquímico basado en celdas de combustible microbiano (MFC). Esta tecnología aprovecha el metabolismo de bacterias marinas, las cuales forman biopelículas sobre carbón activado granulado. Al oxidar la materia orgánica disuelta, los microorganismos liberan electrones que se capturan entre un ánodo y un cátodo, lo que genera corriente eléctrica utilizable en las profundidades oceánicas.

A diferencia de los acumuladores convencionales, este dispositivo no almacena energía, sino que la produce de forma continua. Su diseño le permite operar en inmersión total sin depender de la luz solar o el movimiento de las olas. De este modo, la invención garantiza el suministro constante de electricidad para sensores sumergidos, donde los recursos renovables tradicionales resultan ineficaces.

Para superar la baja concentración de nutrientes y el exceso de oxígeno en el mar, los investigadores usaron el carbón activado como una especie de 'esponja' para concentrar la materia orgánica alrededor de los microbios. Los prototipos superaron con éxito las pruebas reales tras desplegar siete unidades en las bahías de Chesapeake y Galveston, donde la mayoría mantuvo una producción energética sostenida y demostró su viabilidad a largo plazo.

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¿Cómo impactará la nueva batería submarina de DARPA en la exploración marina?

Un consorcio interdisciplinario de 28 científicos pertenecientes a cuatro universidades estadounidenses diseñó este dispositivo bajo la tutela del programa DARPA BLUE. La iniciativa nació con el propósito de estructurar un mecanismo energético autónomo que aprovecha la biomasa oceánica. Gracias a ese enfoque, el proyecto busca extender la operatividad de los sensores costeros y eliminar la necesidad de un mantenimiento humano constante.

Los experimentos en entornos reales confirmaron que las unidades sumergidas producen electricidad de forma estable. Este hallazgo supera las limitaciones de los acumuladores comerciales tradicionales, caracterizados por una vida útil finita. A partir de esas evidencias, el grupo científico optimizó la estructura mediante componentes modulares que agilizan el ensamblaje y la instalación de las celdas en el fondo marino.

Los autores del estudio determinaron que, si bien el rendimiento energético depende de la materia orgánica disponible y el consumo metabólico bacteriano, la tecnología es un avance crucial para la vigilancia autónoma prolongada. El siguiente paso contempla el despliegue de un sistema de 10 celdas en la bahía de Chesapeake para proyectar el rendimiento anual. Asimismo, la meta final es ampliar la escalabilidad y eficiencia de estas baterías submarinas para que sean una herramienta estándar en investigaciones marinas y aplicaciones estratégicas.