Μικροβιακές κάψουλες καυσίμων είναι η πρόταση εναλλακτική πηγής ενέργειας που έρχεται από τη δρ. Γεωργία Αντωνοπούλου του τμήματος Χημικών-Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Οι μικροβιακές κάψουλες της ελληνίδας ερευνήτριας τρέφονται με… υποπροϊόντα της παρασκευής τυριού, όπως είναι το τυρόγαλα ή το ξινόγαλα.

Το τυρόγαλα και το ξινόγαλα είναι πλούσια σε λακτόζη, ένα σάκχαρο που μπορεί να καταναλωθεί από καλλιέργειες βακτηρίων, οι οποίες περιέχονται σε μια κυψέλη καυσίμου (fuel-cell), παράγοντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα. Το τυρόγαλα αποτελεί περίπου το 70% του όγκου του γάλακτος, που απαιτείται για την παραγωγή τυριού. Σύμφωνα με την δρ. Αντωνοπούλου (της οποία η πρόταση παρουσιάστηκε και στο περιοδικό «Economist»), μια μικρή παραγωγική μονάδα φέτας δημιουργεί κατάλοιπα από τυρόγαλα έως 4.000 τόνους ετησίως, ποσότητα η οποία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μικροβιακές κυψέλες καύσιμου.

Οι παραδοσιακές κυψέλες καύσιμου χρησιμοποιούν ένα υλικό ως καταλύτη για να δημιουργήσουν οξείδωση σε ένα καύσιμο, όπως το υδρογόνο, και να δημιουργήσουν ηλεκτρικό ρεύμα ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόδια. Οι μικροβιακές κυψέλες καυσίμου λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, απλώς οι καταλυτικές αντιδράσεις δεν γίνονται από ανόργανα υλικά, αλλά από οργανική ύλη (βακτήρια). Κάτω από αναερόβιες συνθήκες, αυτά τα βακτήρια μεταβολίζουν το καύσιμο, προκαλώντας χημικές αντιδράσεις, που έχουν ως κατάληξη την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Η νέα αυτή τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και από άλλες βιομηχανίες (ζυθοποιίες, χοιροτροφεία, εργοστάσια επεξεργασίας τροφίμων, ακόμα και μονάδες επεξεργασίας λυμάτων) αφού θεωρητικά τέτοιες μικροβιακές κυψέλες καυσίμου μπορούν να δουλέψουν με οποιοδήποτε μορφή οργανικής ύλης, αν και τα μέχρι τώρα πειράματα έχουν δείξει ότι οι μικροβιακές κυψέλες λειτουργούν καλύτερα με διαλύματα που περιέχουν συνθετικά σάκχαρα, όπως η γλυκόζη.

Η δρ. Αντωνοπούλου όμως απέδειξε, για πρώτη φορά, ότι είναι δυνατό σε μια κυψέλη καυσίμου, αντί για ένα τέτοιο διάλυμα με σάκχαρα, να χρησιμοποιηθεί ένα διάλυμα με τυρόγαλα.

Βέβαια η νέα τεχνολογία δεν είναι ακόμα εφαρμόσιμη αφού η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια είναι της τάξης μερικών χιλιοστών μόλις του βατ (milliwatt), ποσότητα που μετά βίας μπορεί να φορτίσει ένα κινητό τηλέφωνο. Η ερευνητική ομάδα της δρ. Αντωνοπούλου έχει πάντως καταφέρει να βελτιώσει την ενεργειακή αποδοτικότητα των κυψελών της από το αρχικό 2% σε περίπου 25%, ενώ η ενεργειακή ισχύς της συσκευής μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω χάρη σε ένα νέο σχεδιασμό που αυξάνει τη συνολική επιφάνεια των ηλεκτροδίων μέσα στην κυψέλη καυσίμου.