Luminarias hechas con bacterias y microalgas
La investigación en el ámbito de la iluminación sigue produciendo patentes e inventos para obtener dispositivos que emitan luz minimizando el impacto medioambiental. Uno de los campos de estudio se basa en la utilización de microorganismos con capacidad de emitir luz. La bioluminiscencia es un fenómeno muy extendido entre bacterias, hongos, gusanos e insectos; algunos de ellos generan luz como consecuencia de una reacción en la que se transforma la energía química en energía lumínica. Dos investigadores españoles de la Universidad de Sevilla, Eduardo Mayoral e Isabel González Díez, han abierto una línea de investigación sobre bioluminiscencia aplicada al diseño, y han patentado dos procedimientos de cultivo y varios prototipos que emiten luz sin consumo eléctrico, alimentados por poblaciones de microorganismos bioluminiscentes, para iluminación ambiental y señalización.
Se han utilizado para la investigación dos tipos de microorganismos. Por un lado, las bacterias Vibro fischeri y por otro las microalgas Pyrocystus fusiformis. Ambas especies siguen un ciclo circadiano para emitir luz; es decir, durante un número determinado de horas no la emiten y durante otro sí (día/noche). Se eligieron porque son relativamente fáciles de cultivar y porque al ser microorganismos permiten más libertad para diseñar la forma de los prototipos en los que se alojarían. Las primeras emiten luz tenue de forma constante cuando alcanzan un número determinado gracias a un fenómeno denominado quorum sensing. Pueden crecerse en medio líquido o gelatinoso si se les suministran nutrientes. Las segundas emiten más luz, pero sólo cuando se excitan mecánicamente y se cultivan en agua marina con sales y nutrientes. Como son fotosintéticas, es más fácil mantenerlas vivas.
"Se hacen cultivos hasta que las poblaciones crecen para después introducirlas en los prototipos que se han diseñado previamente en función de las características de cada una de las especies de microorganismos. Generalmente, comienzan a crecer a las cuarenta y ocho horas y suelen empezar a emitir luz en un período comprendido entre dos y siete días. La luz que emiten estas dos clases de microorganismos es menos intensa que las de las luminarias artificiales tradicionales, pero podría ser útil para iluminación ambiental o señalización. En todo caso, el uso de dispositivos bioluminiscentes alimentados por microorganismos presenta tres grandes ventajas: no se consume electricidad para emitir luz, no generan impacto negativo en el medio porque son completamente biodegradables, y no se consume energía ni se emite CO2 durante su proceso de fabricación", explica Mayoral.
Los investigadores han diseñado además varios prototipos para cada especie de microorganismo. Todos ellos han sido fabricados con bioplásticos reciclables. Para las bacterias Vibrio fischeri, se diseñaron unos tubos flexibles transparentes y unas estructuras con celdas. Los primeros podrían servir para iluminar y delimitar espacios naturales y los segundos para señalizar elementos. Para las microalgas Pyrocystis fusiformis, se han diseñado volúmenes transparentes cilíndricos y estructuras pixeladas. Los primeros podrían servir para iluminar espacios públicos y las segundas como soporte de pantallas o para iluminación de elementos superficiales como paredes o fachadas.
