Una bio-batería orgánica es un dispositivo innovador que genera electricidad utilizando materiales biológicos. Sus principales ventajas incluyen ser renovable, biodegradable y de bajo costo, aprovechando residuos agrícolas como las cáscaras de café y cacao que normalmente se desechan.
Las cáscaras de café y cacao contienen compuestos químicos activos como el ácido clorogénico y la teobromina. Estos polifenoles tienen propiedades redox que les permiten oxidarse y liberar electrones. El potencial de estos compuestos varía, siendo el cacao ligeramente superior al café, lo que permite la transferencia de electrones a través del circuito externo de la batería.
Para construir la bio-batería necesitamos cáscaras secas y molidas, papel filtro, alambres de cobre y zinc, y solución salina. El procedimiento consiste en colocar las cáscaras entre papeles filtro, enrollar todo con los electrodos de cobre y zinc, y sumergir en la solución salina. Al conectar un voltímetro, podemos medir aproximadamente 0.6 voltios, confirmando el funcionamiento de nuestra bio-batería.
El rendimiento de la bio-batería depende de varios factores como el pH, la concentración de cáscaras y la superficie de los electrodos. Las gráficas muestran cómo diferentes concentraciones de cáscaras afectan el voltaje a lo largo del tiempo. La potencia se calcula como P igual a V por I. Para optimizar el rendimiento, podemos ajustar la distancia entre electrodos para aumentar la corriente sin causar cortocircuito.
Las bio-baterías tienen múltiples aplicaciones prácticas como iluminación LED y sensores IoT. Para aumentar el voltaje, conectamos celdas en serie: tres celdas de 0.6 voltios cada una proporcionan 1.8 voltios, suficiente para encender un LED. Para aplicaciones que requieren más corriente, usamos conexiones en paralelo. El impacto ambiental es significativo: reutilizamos toneladas de residuos agrícolas y reducimos las emisiones de CO₂, contribuyendo a un futuro energético más sostenible.