ENERGYCOMPO II: Mejora de una maceto-pila que produce electricidad con plantas cultivadas con compost

Seguimos adelante con la cuarta edición de la iniciativa CAOS, en la que alumnos de educación secundaria realizan proyectos de investigación bajo la supervisión de científicos de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC).

Breve descripción del proyecto

La rizosfera es el lugar del suelo que está en contacto directo con las plantas. Allí suceden las reacciones químicas necesarias para la transformación y asimilación de los nutrientes por las raíces. Durante este proceso, se genera un flujo de electrones similar al de una pila electroquímica y que podemos aprovechar para obtener electricidad. Es la denominada energía biofotovoltaica y hoy en día tiene un gran interés como tecnología sostenible. De hecho, ya existen varios ejemplos de su aplicación como el proyecto «Plantalámparas: Plantas que dan luz”, de la Universidad de Ingeniería y Tecnología del Perú (UTEC)

El crecimiento de las plantas se mejora con el compost, un material que proviene del reciclaje de residuos y que aporta gran cantidad de materia orgánica, nutrientes y microorganismos beneficiosos que promueven su crecimiento. En el proyecto “Transformar residuos en recursos mediante la ciencia del compostaje”, estudiamos el proceso biológico del compostaje de los biorresiduos generados por la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), y demostramos que este compost es un excelente abono orgánico que pueden estimular la actividad biológica de las plantas.

En el proyecto “Las plantas como fuente de energía eléctrica”, investigamos la generación de energía biofotovoltaica por plantas de cebollas cultivadas con el compost de la EEZ-CSIC. Aunque este mejoró el desarrollo de las mismas, no apreciamos su efecto en el potencial eléctrico. Esto pudo deberse al sistema experimental empleado, que no era adecuado por ser las macetas y los electrodos muy pequeños. Siguiendo con esta idea, el pasado proyecto ENERGYCOMPO evaluamos el efecto del compost sobre plantas de pimientos empleando dos tipos de electrodos. Observamos que aquellos que tenían mayor área, eran los que mejor funcionaron. Al igual que en el anterior, no pudimos apreciar el efecto del compost en la generación de electricidad, aunque si en la mejora del crecimiento.

Objetivo principal:

Los resultados anteriores nos hacen pensar que el diseño de nuestras maceto-pilas no es el correcto. Por eso, debemos profundizar en los factores que nos permitan medir el efecto del compost en la producción de energía biofotovoltaica.

Objetivos específicos:

En este nuevo proyecto CAOS, estudiaremos los factores:

Efecto de la humedad del sustrato. El agua es el conductor universal de la electricidad. Si las macetas no se riegan de la misma forma y tienen el mismo contenido de agua, puede que afecte a la circulación de los electrones.
Efecto de la salinidad. Las sales son imprescindibles para el flujo de electrones en una pila. Plantas regadas con una disolución nutritiva con más nutrientes, y por consiguiente, más conductividad eléctrica, mejorará el proceso. Para este experimento usaremos “té de compost”, un extracto acuoso del compost rico en nutrientes.
Macetas hidropónicas. Este sistema asegura una humedad constante y permite separar el ánodo del cátodo, además de permitir usar diferentes disoluciones nutritivas.

Equipo:

Investigador: Germán Tortosa Muñoz (Microbiología del Suelo y de la Planta, Estación Experimental del Zaidín, EEZ-CSIC).
Profesora: Marta María Torres Garzón // Colegio Internacional de Granada.
Alumnos: Gabriel Enriquez Díaz, Kristian Funes Faber Gjerding, Carla González Gutiérrez, Carmen Lorente Calvo, María Jesús Madera Vargas, Nicole Elizabeth Mergen, Olalla Pérez Luque, Gonzalo Piedrola Romero, Javier Ruano Algar, Ilias Schmitt Ilhami, Adrián Tejedor García y Sara Vargas Montoya
Colaborador: Antonio Castellano-Hinojosa (Universidad de Granada)

Número de sesiones:

1 sesión de presentación.
Entre 3 y 5 de experimentación.
1 sesión de discusión de los resultados
1 sesión de preparación del congreso CAOS.

Desarrollo del proyecto:

Diciembre de 2023: Presentación del proyecto a los alumnos y discusión del primer experimento.
Enero de 2024: Inicio de la experimentación.
Febrero-marzo de 2024: Desarrollo de la investigación.
Abril de 2024: Finalización parte experimental y presentación de los resultados. Discusión y elaboración del trabajo.
Mayo de 2024: Presentación en congreso de los proyectos CAOS IV.
Mayo de 2024: Escritura del trabajo científico.
Junio-Julio de 2024: Elaboración de material divulgativo del proyecto.