La UCO desarrolla un prototipo de batería que usa hemoglobina

Córdoba

Investigadores de la Universidad de Córdoba han desarrollado el primer prototipo de batería que usa hemoglobina para funcionar.

La hemoglobina es una proteína presente en los glóbulos rojos de la sangre y se encarga de transportar el oxígeno desde los pulmones hasta los diferentes tejidos del cuerpo (y luego de trasladar el dióxido de carbono en el camino inverso). La hemoglobina tiene una afinidad muy grande con el oxígeno y es fundamental para la vida, pero ¿y si también fuera un elemento clave para un tipo de dispositivo electroquímico donde el oxígeno juega también un papel importante como son las baterías de zinc-aire?

Eso es lo que quisieron comprobar y desarrollar los grupos de investigación de Química Física (FQM-204) y Química Inorgánica (FQM-175) de la Universidad de Córdoba (UCO), junto a un equipo de la Universidad Politécnica de Cartagena, después de que una investigación de la Universidad de Oxford y un Trabajo Fin de Grado en la UCO demostraran que la hemoglobina presentaba propiedades interesantes para el proceso de reducción y oxidación (redox) con el que se genera la energía en este tipo de sistemas. Así, el equipo investigador ha desarrollado a través de una prueba de concepto la primera batería biocompatible (que no es dañina para el cuerpo) que emplea hemoglobina en la reacción electroquímica que transforma la energía química en energía eléctrica.

En Hoy por Hoy Córdoba hemos hablado con Manuel Cano, profesor titular de Química-Física de la UCO, y uno de los investigadores que ha participado en el proyecto

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Investigadores de la UCO desarrollan una batería que usa hemoglobina

10:45

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Manuel Cano ha explicado que "han comprobado que la hemoglobina tenía unas características perfectas para usarla en baterías zinc-aire ya que, adaptando un poquito el pH, se comportaba muy bien".

Hasta 30 días de autonomía

Empleando baterías de zinc-aire, una de las alternativas más sostenibles a las baterías que actualmente dominan el mercado (las de ion-litio), la hemoglobina funcionaría como catalizador en dichas baterías. "Es decir, es una proteína que se encarga de facilitar la reacción electroquímica, llamada Reacción de Reducción de Oxígeno (ORR en inglés), que hace que, después de que el aire entre en la batería, el oxígeno se reduzca y transforme en agua en una de las partes de la batería (el cátodo o polo positivo), liberando electrones que pasan a la otra parte de la batería (el ánodo o polo negativo) donde se produce la oxidación del zinc", ha explicado Cano.

Como explica el investigador, “para ser un buen catalizador en la reacción de reducción de oxígeno, el catalizador tiene que cumplir dos propiedades: absorber rápidamente moléculas de oxígeno y formar las moléculas de agua relativamente fácil. Y la hemoglobina cumplía esos requisitos”. De hecho, a través de este proceso, el equipo ha conseguido que su prototipo de batería biocompatible funcione con 0,165 miligramos de hemoglobina entre 20 y 30 días.

Integradas en el cuerpo humano

Manuel Cano ha explicado que “el uso de hemoglobina como un catalizador biocompatible es bastante interesante para el uso de este tipo de baterías en dispositivos que estén integrados en el cuerpo humano, como puede ser el caso de marcapasos". Una aplicación tecnológica que podría llegar, ha dicho, "en un futuro cercano".

El estudio, publicado en la revista Energy & Fuels, abre la puerta a nuevas alternativas funcionales para las baterías, sobre todo, teniendo en cuenta que las baterías más comunes actualmente, las de ion-litio, tienen que hacer frente al problema de la escasez del litio y al impacto medioambiental como residuo peligroso. "Por ahora el Zinc está muy disponible y la hemoglobina podría ser suministrada por la industria cárnica", ha dicho Cano.