En una hipotética casa del futuro, autosustentable y donde todos nuestros desechos fueran reutilizados, probablemente existiría un objeto como éste: una suerte de excusado que recolectara tu orina (e incluso quizás tus excrementos) para procesarlos o llevarlos a una planta de tratamiento, donde pudieran ser transformados en energía limpia. De hecho, ya existen varios prototipos que buscan hacerlo, de los que les hemos hablado antes, como el inodoro de nano-membranas, o el proyecto de Portland para generar energía desde cañerías de desagüe.
¿Te espanta? Existen muchos prejuicios asociados a la utilización de nuestros desechos humanos como fuentes de energía (o alimento), pero la verdad es que nuestro propio cuerpo podría ser utilizado para estos fines, creando así un ciclo de consumo, desecho y producción de energía que podría considerarse de los más amigables con el medio ambiente. Tal como afirma Mirella Di Lorenzo, doctora en Biotecnología Industrial, “si podemos aprovechar el poder potencial de los desechos humanos, se podría revolucionar la forma en que se genera electricidad”.
Así que haz un paréntesis a todos los prejuicios asociados y veamos cómo funcionaría una tecnología de este tipo, sobre la que ya se han hecho algunos interesantes estudios.
Pioneros en el “Pee-Power” (o “Poder del Pipí”)
El ser humano genera un promedio de entre 0,8 y 2 litros de orina al día. Si multiplicamos este volumen por la población mundial, tenemos que todos los habitantes de nuestro planeta producimos 14 mil millones de litros diariamente, los que terminan en el desagüe, sin aprovechar sus potencialidades energéticas.
En 2011, los científicos de la Universidad de Ohio le dieron una vuelta a la posibilidad de que nuestros automóviles fueran cargados con orina, a modo de combustible, a partir de una técnica capaz de descomponer la urea y el amoníaco en hidrógeno, aplicando una pequeña cantidad de corriente eléctrica. La profesora Gerardine Botte, a cargo de este proyecto, recalcaba que el uso de esta tecnología también sería una forma eficiente de purificar agua en plantas de tratamiento y en granjas, en donde las grandes cantidades de urea y amoníaco podían convertirse en un problema ambiental. A partir esto, Botte consideraba que un vehículo, equipado con una celda de hidrógeno, sería capaz de recorrer hasta 150 kilómetros al ser cargado con un galón (casi cuatro litros) de pipí. O sea, llegarías de Santiago a Viña con una "carga" provista por ti y tu pareja. Eso sí, más vale llevar harta agua embotellada, por si acaso falla el cálculo :P
¿Cómo convertir la orina en electricidad?
Este año fue la Universidad de Bath la que dio un paso revolucionario en lo que a “Pee-Power” se refiere. Mirella Di Lorenzo lo pone así: “queremos utilizar los desechos como fuente de energía en lugar de someterlos a un tratamiento que requiere energía”. Los millones de litros de orina que produce la humanidad diariamente, deben ser tratados y eso requiere de grandes cantidades de energía que, la mayoría de la veces, no es renovable. Darle un uso sostenible a esos desechos se transformó en el objetivo de Di Lorenzo.
La innovación creada por el equipo de Bath consiste en la creación de una célula de combustible en miniatura, de bajo costo y mayor eficiencia que las existentes, que es capaz de generar electricidad a partir de la orina; energía limpia y carbono neutral. Esta célula utiliza los procesos biológicos naturales de las bacterias eléctricas para generar electricidad a partir de la orina, una materia orgánica. Ésta pasa a través de la célula de combustible microbiana para permitir que se produzca la reacción. Entonces, las bacterias comienzan su producción de electricidad, la que luego puede ser almacenada o utilizada directamente. En palabras simples, al quitar el oxígeno del ambiente, las bacterias descomponen la orina y generan electrones en lugar de dióxido de carbono y agua.
El estudio, denominado por el equipo Electrochimica Acta, plantea que “para resolver una creciente demanda mundial de energía, se necesita una fuente de energía sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Las células de combustible microbianas tienen un gran potencial como tecnologías de conversión de bioenergía sostenible y verde que utiliza los residuos como materia prima”.
Ahora, estas células de combustible microbianas ya eran conocidas y se han utilizado en proyectos similares, como uno que se llama precisamente Pee Power y que pone estos dispositivos el fondo de inodoros en campos de refugiados. Una de las principales ventajas del proyecto es el haber logrado abaratar los costos de las células de combustible microbianas que ya existían anteriormente y que, en comparación, producían bajos niveles de energía. Las células producidas por Di Lorenzo son, en primer, lugar, más pequeñas y, en segundo lugar, reemplazan el platino, un elemento muy caro, por cables de titanio y tela, comparativamente más económicos. Las células miden una pulgada cuadrada (2,5 centímetros cuadrados) y utilizan un catalizador de carbono en el cátodo que se deriva de la glucosa y la ovoalbúmina, una proteína de la clara del huevo que es, comparativamente hablando, una alternativa mucho más barata y renovable. Luego, al aumentar los electrodos de las celdas (un proceso demasiado técnico para ser aquí explicado), la potencia de salida de electricidad se multiplicó por diez, haciéndolas más poderosas y eficientes que las anteriores. Así, usando esta tecnología, una sola célula de combustible microbiana es capaz de generar 2 vatios por metro cúbico, es decir, lo suficiente para cargar un celular.
Aunque Di Lorenzo afirma que los niveles de energía continúan siendo bajos como para llevar la tecnología a una gran escala, confía en que sus investigaciones van bien encaminadas y que no están lejos de lograr aplicaciones más prácticas del procedimiento. El equipo continúa buscando nuevas formas para mejorar la potencia de salida del dispositivo y hacer más efectivo su rendimiento.
La posibilidad de generar electricidad en áreas remotas
Uno de cada cinco habitantes en nuestro planeta vive a oscuras, sin acceso a la electricidad; mil millones de personas que no solamente no tienen celular, televisión o computador, sino que también menos oportunidades de educación y, a la larga, de desarrollo. Si bien Chile cuenta con un acceso a electricidad casi completo (99,6%), hay zonas en Asia, Sudamérica y África en donde el problema es francamente alarmante (Chad tiene un acceso del 6,4%, Sudán del 5,2%).
Si estas investigaciones continúan su curso, el poder energético de la orina podría llegar a ser útil para generar electricidad en áreas remotas de nuestro planeta y a muy bajo costo. Di Lorenzo calcula que el precio de este dispositivo fluctuaría entre £1 y £2, es decir, alrededor de mil o dos mil pesos chilenos. Así y tal como afirman desde la Universidad de Bath, “con las crecientes presiones globales para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas, las células de combustible microbianas podrían ser una alternativa muy interesante”.
¿Una solución al “trilema energético”?
La revolución del “Pee-Power” podría ser una solución al llamado “trilema energético” al que se enfrentan hoy las naciones en el escenario de urgencia que nos impone el cambio climático: encontrar una energía segura, asequible para todos y amigable con el medio ambiente. Si bien no existe una solución consensuada frente a este problema, las alternativas que surgen van muy en línea a las investigaciones de Di Lorenzo.
De acuerdo a la doctora, los niveles de energía producidos a partir de la orina aún están muy lejos de otras energías limpias como la solar o la eólica, sin embargo, la orina es un producto orgánico con el que hemos convivido y conviviremos por siempre, fácil de almacenar y claramente abundante. Si se logra utilizar de manera adecuada, se produciría un equilibrio entre lo que sale (nuestros desechos, el pipí) y lo que entra u obtenemos (los beneficios que nos otorga la electricidad). “No se trata de que la orina se transforme en una alternativa para otras energías renovables”, añade la doctora, “sino más bien como un complemento”.
Si volvemos a la idea inicial: viviendas conectadas a centros de tratamiento de desechos orgánicos (básicamente tu pipí) que sean capaces de descomponer mediante bacterias tu orina y la de todos tus vecinos para transformarla en la electricidad que ilumine tu barrio, ¿no sería genial? Probablemente y tal como señala Di Lorenzo, la clave simplemente está en que no seas tú el encargado de acarrear la orina a la planta energética.
¿Qué otras fuentes energéticas servirían para dar solución al trilema energético?
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