"Si ya sabemos que se puede extraer energía del ser humano a través del sudor o de la sangre... ¿por qué no podríamos generar energía a partir de una planta?". Esta reflexión sobre los fluidos biológicos y su potencial como generador de electricidad está detrás de una investigación muy prometedora y que capitanea el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), ubicado en Paterna (Valencia).

El trabajo reúne a varios científicos europeos y, durante los próximos cuatro años, tiene previsto desarrollar una tecnología "radicalmente innovadora" para obtener electricidad a partir de la savia de las plantas.

Esta nueva fuente de energía renovable, según las previsiones, será inocua para el organismo vegetal y tendrá una aplicación directa para el desarrollo de sensores de monitorización ambiental en zonas urbanas, agrícolas y forestales.

Según explica el ITE, la tecnología de monitorización actual tiene limitaciones importantes a la hora de desplegar  sensores en el entorno para captar información in situ: necesita una conexión a la red eléctrica, baterías que deben reemplazarse o fuentes de alimentación discontinua, como la energía solar.

Para lograr este despliegue, "necesitamos trascender la tecnología actual y desarrollar metodologías para transformar la nueva información obtenida en decisiones que mejoren el entorno monitorizado".

Anticipar problemas

No conviene olvidar la importancia de esta monitorización del entorno, ya que permite anticipar problemas antes de que sus consecuencias sean visibles y responder de forma más temprana y eficaz.

Por todo ello es por lo que cobra sentido esta investigación, que partió de la tesis doctoral de la investigadora del ITE Laura García Carmona y que ahora, ya como proyecto, tiene el nombre de WatchPlant.

El proyecto desarrollará las primeras pruebas de concepto de un nuevo dispositivo biohíbrido para la monitorización ambiental in situ, alimentado con energía limpia extraída de la savia de organismos vegetales. Además, el equipo científico abordará la prueba de concepto para la potencial aplicación de este dispositivo en la predicción y monitorización del impacto de sus decisiones.

García Carmona remarca que, "si todo sale según lo previsto, el dispositivo biohíbrido completo a pleno rendimiento podrá ser una realidad accesible a los consumidores hacia 2028".

Pero la investigadora, que charló hace unos días con D+I, va más allá. "La potencial aplicación de esta tecnología es muy grande y este tipo de sensores puede ser aplicado a monitorización en la agricultura, así como para el control de ecosistemas", insiste.

Ahora bien, no esconde que "la generación de electricidad a partir de la savia de las plantas podría tener multitud de usos que requieran pequeñas cantidades de energía, en los hogares o centros de trabajo". Así, "sectores como la iluminación o la domótica podrían tener una nueva aliada en esta tecnología, aunque los campos de aplicación más interesantes de esta tecnología de base estén seguramente por explorar".

Paso a paso

En cualquier caso, la investigación debe ir paso a paso, como no podía ser de otra forma, dada su complejidad. Tal y como afirma Laura García Carmona, "WatchPlant es un proyecto multidisciplinar que engloba campos de estudio muy distantes (fisiología vegetal, modelado de dinámica de fluidos, microtecnología, sensórica avanzada y bioelectrónica, inteligencia artificial y modelado ambiental)".

En este proyecto "se busca la sinergia de todas estas disciplinas en la creación de un dispositivo biohíbrido para equipar a los organismos vegetales con herramientas de sensado".

Y añade con respecto a la competencia: "Existen trabajos similares si nos referimos a los componentes individuales de este sistema biohibrido inteligente, sin embargo, la integración de todos ellos es algo radicalmente nuevo que surge en el proyecto".

La investigadora avanza que "en este proyecto realizaremos varias pruebas en diferentes territorios del marco nacional e internacional. Las pruebas iniciales de los componentes se llevarán a cabo en las diferentes localizaciones de centros del consorcio (Alemania, Croacia y España)".

En lo que refiere a las pruebas de evaluación del dispositivo están previstas en las ciudades de Sevilla y Barcelona donde se evaluarán a su vez diferentes factores ambientales como el tráfico (detectando contaminantes como presencia de NO2 y partículas en suspensión) y contaminación por ozono. "No obstante estas localizaciones podrían extenderse en función del desarrollo del proyecto", apunta García Carmona.

El equipo científico europeo del WatchPlant combina disciplinas orientadas a un mismo resultado. El Instituto Tecnológico de la Energía se centrará en el desarrollo de bioelectrodos para aplicaciones de sensado y energy harvesting. CSIC-IDAEA (Catalunya) se ocupará de la monitorización de la calidad del aire en entornos urbanos, mientras CSIC-IRNAS (Andalucía) investigará la fisiología vegetal. 

Por su parte, KTH Royal Institute of Technology (Suecia) aportará la microfabricación; Cybertronica (Alemania), la electrónica y el desarrollo de sensores; y CIM-MES (Polonia), el modelado de microfluidos.

La Facultad de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Zagreb (Croacia) desarrollará las redes de comunicación, y la Universidad de Lübeck (Alemania) se encargará de incorporar la inteligencia artificial.