Revista Sinapsis. Vol. 1, Nro 22, junio de 2023, ISSN 1390 9770
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Energía Biofotovoltaica: Las Plantas como Fuente Alternativa de
Energía Renovable en Portoviejo, Provincia de Manabí
Biophotovoltaic Energy: Plants As An Alternative Source Of Renewable Energy In
Portoviejo, Province Of Manabí
Gina Geomaira Aguilar Arteaga
Betancourt Safla Luis Oswaldo, Ing.
Milton Manuel Vega Játiva, Mg.
José Elías Solórzano Giler, Mg.
(1)Estudiante del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, Manabí Ecuador,
gaguilar7853@itspem.edu.ec
(2)Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, Manabí Ecuador,
luis.betancourt@itspem.edu.ec
(3)Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, Manabí Ecuador,
milton.vega@itspem.edu.ec
(4)Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, Manabí Ecuador,
jose.solorznao@itspem.edu.ec
Contacto: gaguilar7853@itspem.edu.ec
Recibido: 25-12-2022 Aprobado: 18-04-2023
Resumen
El presente estudio se llevó a cabo en el Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio
Macias, ubicado en la ciudad de Portoviejo, Ecuador. El objetivo fue determinar la
capacidad de producción de energía biofotovoltaica utilizando tres especies de plantas:
dulcamara, sábila y orégano. Las especies en estudio fueron colocadas en macetas o
celdas biológicas a libre exposición solar durante 45 días, tiempo en el que se realizaron
varias mediciones con multímetro para determinar la carga eléctrica, tanto en plantas
individuales como en forma grupal, conectadas enserie y paralelo. Los resultados con
plantas individuales no presentaron diferencias entre las especies estudiadas,
obteniéndose baja cantidad de voltios, con valores menores a la unidad. Sin embargo, las
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mediciones realizadas utilizando grupos de plantas conectadas en serie, permitió alcanzar
9 voltios, pudiéndose encender una lámpara led. Las conexiones se realizaron con cables
de cobre y aluminio. El estudio permitió concluir que la energía biofotovoltaica es una
fuente importante de electricidad que puede desarrollarse a mayores escalas para uso en
comunidades rurales.
Palabras clave: Energía biofotovoltaica, energía renovable, plantas, bioelectricidad,
Abstract
This study was carried out at the Paulo Emilio Macias Higher Technological Institute,
located in the city of Portoviejo, Ecuador. The objective was to determine the production
capacity of biophotovoltaic energy using three species of plants: dulcamara, aloe vera and
oregano. The species under study were placed in pots or biological cells under free sun
exposure for 45 days, during which time several measurements were made with a
multimeter to determine the electrical charge, both in individual plants and in groups,
connected in series and parallel. The results with individual plants did not show
differences between the studied species, obtaining a low amount of volts, with values less
than one. However, the measurements made using groups of plants connected in series,
allowed to reach 9 volts, being able to turn on an LED lamp. The connections were made
with copper and aluminum cables. The study allowed to conclude that bio-photovoltaic
energy is an important source of electricity that can be developed on a larger scale for use
in rural communities.
Keywords: Biophotovoltaic energy, renewable energy, plants, bioelectricity
Introducción
En el ámbito global, han sido varios los factores ambientales, económicos y geopolíticos
que han propiciado un renovado impulso a la investigación y financiación de fuentes
energéticas de carácter renovable, que puedan constituirse en una alternativa frente a las
fósiles, como el carbón, el gas y el petróleo. El deterioro de los ecosistemas; la emisión
de gases de efecto invernadero; el agotamiento de las fuentes convencionales; el alto costo
del petróleo; entre otros aspectos, han constituido un conjunto de razones de tipo
multidimensional para que científicos, académicos, empresas y gobiernos se encuentren
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cada vez más interesados en encontrar alternativas energéticas que garanticen el
suministro energético de manera sostenible (Jiménez, 2014).
En los países industrializados, especialmente en Europa y Norte América, se contempla
dentro de su desarrollo la utilización de métodos para el aprovechamiento y la generación
de energías alternativas como contribución a la reducción de emisiones de gases efecto
invernadero como el CO2, que contribuyen al aceleramiento del calentamiento global. De
esta manera este tipo de energías son tomadas como acciones de mitigación y de
aprovechamiento sostenible que contemplan la utilización de las radiaciones solares y la
potencia del viento para transformar energía (Pascualino et. al 2015).
La energía renovable se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por
la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse
por medios naturales. Se consideran en principio limpias o verdes, porque contaminan
muy poco, y no emiten los gases suficientes que producen el efecto de invernadero. El
resurgimiento de las energías renovables y su importancia se inició como consecuencias
del acuerdo de Kioto el cual limita la producción de dióxido de carbono en el medio
ambiente (Barragán, R. 2020).
El Ecuador se ha abastecido tradicionalmente de energía renovable, fundamentalmente la
hidroeléctrica combinada con un porcentaje de energía térmica (no renovable)
proveniente de combustibles fósiles. Sin embargo, actualmente se exploran otras fuentes
de energía eléctrica limpia y una de ellas es la fuente biofotovoltaica que encontramos en
las plantas, ya que estas por medio de la rizodeposición liberan sustancias basadas en
carbono y son captadas por las bacterias, liberando electrones que pueden ser utilizados
para generar electricidad verde a partir de la fotosíntesis.
Esta investigación se fundamenta en el aprovechamiento de la energía procedente del sol,
la misma que es captada por las hojas de las plantas, fotosintetizada y enviada por los
tejidos conductores hacia la raíz, en donde se transforma en electricidad gracias al
contacto con ciertos microorganismos y las partículas del suelo. Con el objetivo general
que indica: determinar el flujo de energía eléctrica que se puede obtener en plantas de
jardín y para solventar se ejecutaron los siguientes objetivos específicos: establecer la
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producción de electricidad en varias especies de plantas, de manera individual; definir la
producción de electricidad en grupos de plantas conectadas en serie y Configurar el
sistema para encender una bombilla led.
La fotosíntesis
Se define fotosíntesis al proceso físico-químico por el cual plantas, algas, bacterias
fotosintéticas y algunos protistas como diatomeas utilizan la energía de la luz solar para
sintetizar compuestos orgánicos. (Pérez Elena, Carril Urria, 2009). En el proceso se llevan
a cabo un conjunto de reacciones que involucran la presencia de la luz (fase lumínica o
luminosa) y una independiente de la luz (fase oscura). (Sandava, 2008).
La energía procedente del sol la usan directamente las plantas verdes y demás organismos
fotosintéticos capaces de capturar la energía solar, transformarla en energía química y
almacenarla. Este proceso natural se denomina fotosíntesis y consiste en convertir la
energía solar, el agua y el dióxido de carbono en carbohidratos y oxígeno que actúan
como nutrientes para las plantas (Zapien José, Solorio Bianca, Ballesteros Juan, Nuñez
Frida, 2019).
Por eso es importante, que cuando nos referíamos a fotosíntesis hay que incluir a los
organismos vivos, porque cumplen el rol de fotosintetizadores y pertenecen al dominio
Bacteria (son las bacterias fotosintéticas) y al dominio Eucarya (algas, plantas y algunos
protistas). Si nos fijamos en ellos, comprobamos que la aparición y el desarrollo de la
fotosíntesis está íntimamente ligado al desarrollo de la vida sobre la tierra (Pérez Elena,
Carril Urria, 2009). Una vez que hemos mencionado a la fotosíntesis y a su actividad
físico-químico, identificaremos el resultado que se obtiene del proceso fotosintético,
desde algunos estudios que ya se han realizado.
Generación Eléctrica a partir de la fotosíntesis
Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), en la actualidad el consumo de la
energía eléctrica a nivel mundial crece a un ritmo del 1,5% anual, de igual forma hace
mención que la fuente de energía eléctrica principal es la proveniente de combustibles
fósiles con 80%, seguida de la energía de biomasa con un 10%, el 6% de energía nuclear,
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2 % de energía hidráulica y el otro 2 % de energías renovables (Balcells, Autonell, Barra,
Brossa, Fornieles, García, Ros y Serra, 2011).
De acuerdo a las estadísticas nacionales las principales fuentes de energía son
provenientes de los hidrocarburos con un total de 51%, seguida de la electricidad
hidráulica con un total de 48% y el otro 2% lo compone la energía eólica, solar, biomasa,
carbón y diesel. Sin tener en cuenta que ya existe una nueva fuente de energía eléctrica
proveniente de las plantas, ya que estas, por medio de sus hojas captan la energía
proveniente del sol (energía lumínica) y la trasforman en energía eléctrica mediante el
proceso de la fotosíntesis, que finalmente lo liberan por medio de sus raíces. Se dice que
una planta produce 0.2 a 0.3 Voltios de energía (Silva, 2017).
De esta forma, sería posible transformar cualquier planta en una fuente de electricidad, si
bien pasarán más de 10 años antes de que este descubrimiento pueda implantarse en la
sociedad y revolucionar la economía global, según los científicos (Kanygin, 2020).
Por otro lado, Pérez (2015), Miguel escribe para Blogthinkbig.com, haciendo referencia
a Plant-e que es un startup con sede en Wageningen, Holanda, que está desarrollando una
tecnología que permite generar electricidad utilizando plantas como alternativa a los
actuales sistemas de producción de energía renovable por viento o radiación solar.
Sin embargo, la tecnología del proceso de la fotosíntesis está basada en un generador
biológico que obtiene electricidad de la descomposición de sustancias orgánicas extraídas
naturalmente de las plantas. Lo consigue liberando electrones y H2O en el proceso, sin
causar daños a ningún organismo vivo. Por esa razón, la idea del proyecto es identificar
nuevas formas de generación de energía limpia, así como la investigación de energías
alternativas sustentables, sin la necesidad de usar fuentes costosas como la turbina y el
generador (Zapien, et, al 2019)
El mecanismo de los investigadores de Plant-e radica en el excedente de materia orgánica
que es generado por las plantas durante el proceso de fotosíntesis trasferido al suelo a
través de sus raíces, lo que genera todo un ecosistema de microorganismos alrededor de
ella que se alimentan de dicha materia liberando electrones (Perez, 2015).
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Otros resultados surgieron en la investigación que fue dirigida por Iftach Yacoby, jefe del
Laboratorio de Estudios de Energía Renovable en la Facultad de Ciencias de la Vida de
la Universidad de Tel Aviv, la investigación se basa en conseguir la producción de
hidrógeno como combustible y de amoniaco limpio para reemplazar a los contaminantes
en la industria agrícola. Es por ello que la ENZIMA CRÍTICA siendo una molécula
orgánica acelera la reacción química que produce el hidrógeno: esta enzima se coloca en
una abertura de la célula de la planta, y su acción es producir hidrógeno, uno de los
combustibles más limpios que existe, por no estar contaminado y ser orgánico
(Tendencias, 2020).
De acuerdo a lo explicado cualquier planta o alga puede ser manipulada para convertirla
en una toma de corriente que conecte enzimas con diferentes cometidos, como una fuente
de energía o de amoniaco limpio, esencial para el cultivo de plantas y productos agrícolas,
que hoy se obtienen como contaminados por los tóxicos que contienen y con altos
consumos de energía.
Materiales y métodos
La investigación se llevó a cabo en el campus del Instituto Superior Tecnológico Paulo
Emilia Macías (ISTPEM), ubicado en la ciudadela San Jorge, Portoviejo (Ecuador). El
equipo de trabajo está integrado por un docente y una estudiante de la carrera Tecnología
Superior en Producción Agropecuaria y un docente de la carrera Tecnología Superior en
Electromecánica.
Se utilizaron 30 celdas biológica o macetas de plantas en total, en las que se utilizaron
tres especies de plantas: orégano, dulcamara y sábila, donde 10 celdas biológica es de
cada especie. Para obtener la energía eléctrica generada por las celdas biológicas, se
utilizó alambre de aluminio que representa la polaridad negativa o cátodo y cable de cobre
que funciona como polaridad positiva o ánodo de las celdas. Para almacenar el voltaje
obtenido en las celdas biológicas, se utilizó una batería recargable de 4,8 voltios, que se
usó como fuente externa.
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Ánodo: Es el electrodo donde tiene lugar la oxidación, liberando electrones que fluirán a
través de un material conductor, hacia el cátodo. La oxidación del material provoca la
liberación de electrones y por tanto los átomos del material del ánodo quedan cargados
positivamente (Castells, 2012).
Cátodo: Es el electrodo en el que ocurre la reducción, aceptando electrones provenientes
del ánodo. Los electrones cargan negativamente el cátodo, que atrae los cationes del
material del cátodo que hay en la disolución que baña el electrodo (Castells, 2012).
Batería: Son dispositivos para captar y almacenar energía eléctrica. El funcionamiento
de las baterías de ionlitio recargables o secundarias se basan en procesos denominados
de inserción-desinserción de iones Litio (Li+). En general, las reacciones se producen en
estado sólido, entre dos compuestos de inserción como electrodos. Uno de los compuestos
es denominado huésped (M), de naturaleza iónica, reacciona ocupando lugares vacantes
en la estructura de otra especie denominada anfitrión (A). Estas reacciones pueden ocurrir
en forma reversible (Franco, et. al. 2010).
Orégano (Origanum vulgare): El orégano es una planta de amplios usos, gastronómico,
su uso práctico en cocina es aromatizante de los platillos como condimento, aderezo,
aromatizante de sopas, carnes, pescados, ensaladas, conservas y vinagre, dentro del uso
medicinal se encuentra útil para aliviar el asma, resfriados o afecciones respiratorias, para
combatir la laringitis y la amigdalitis, con propiedades digestivas y alivia dolores
musculares y otro uso es cosmético como aceite esencial ya que se utiliza en la farmacia
para preparar bálsamos antirreumáticos, pomadas para la dermatitis y como desinfectante
y cicatrizante. En perfumería, jabonería y cosmética (Villegas, et al., 2013).
Dulcamara (Solanum dulcamara): En condiciones favorables de su habitad natural es
un arbusto 50-60 centímetros de alto, los entrenudos de 2-11.5 centímetros de largo, la
lámina de la hoja ovalada-lanceolada, los márgenes son gruesos con bordes redondeados,
la superficie de la hoja es blanquecina con puntos harinosos; el terminal de la
inflorescencia produce un corimbo de 28 centímetros de alto, con 15 centímetros de
ancho, tiene pedicelos glabros de 10 milímetros de largo con cáliz glabros, acampanados
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de 13 -15 milímetros de largo, tiene lóbulos triangulares y corola- tubular más largo que
el cáliz, de color rosa pálido (Catucuago, 2009).
Sábila (Aloe vera): Es una planta fanerógama (con flores), angiosperma de la familia de
los liliáceos que pertenece a la especie de plantas crasas o suculentas de las cuales también
forman parte las cactáceas. Sus flores, repartidas en una o varias astas, parecen pequeñas
trompetas de un color que va del blanco verdoso al rojo, pasando por el amarillo y el
naranja. Sus hojas carnosas y quebradizas adornadas con púas crecen en forma de roseta
espiral alrededor del tallo. (Pineda, 2014).
Antes de realizar la presente investigación, se realizó una encuesta diagnóstica sobre el
tema en estudio, con la finalidad de determinar el grado de conocimiento de los
encuestados. Se realizaron 216 encuestas virtuales utilizando los formularios de Google,
la misma que estuvo dirigida a estudiantes, docentes y personal administrativo del
ISTPEM.
En la fase inicial del trabajo de campo, se establecieron plantas de tres especies de rápido
crecimiento en maceteros, las mismas que se ubicaron en un lugar con libre exposición
solar. Durante su desarrollo, se realizaron labores de mantenimiento como riego,
deshierbas y podas sanitarias.
El procedimiento para la obtención de energía eléctrica por medio de las plantas, consistió
en instalar en las celdas biológicas, cables con buena capacidad de conducción eléctrica
como el cobre y el aluminio, los que provocan reacciones químicas al ser implantados en
la tierra (figura 1).
Figura 1. Implementación de los materiales de cobre y aluminio
Fuente: Elaboración propia
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En las primeras pruebas realizadas, el voltaje obtenido en las celdas biológicas fue muy
bajo, apenas 0.87 voltios (aproximadamente 0,07 mA), lo que impedía satisfacer el tercer
objetivo específico del estudio, poder encender una bombilla led (figura 2).
Figura 2. Medición de voltaje en una celda biológica
Fuente: Elaboración propia
Para obtener un mayor voltaje, se realizaron varias pruebas uniendo varias celdas
biológicas con conexión en serie (figura 3). Este tipo de conexión consiste en conectar o
empalmar el terminal de aluminio de una celda biológica con el terminal de cobre de la
celda sucesora. Se procedió a realizar el mismo procedimiento de conexión con las demás
celdas biológicas, debe quedar en un extremo el terminal de cobre (se identifica con la
polaridad positiva+) y en el otro extremo el terminal de aluminio (se identifica con la
polaridad negativa -). Al realizar la conexión en serie se logró aumentar el voltaje a 9
voltios (figura 4).
Figura 3. Conexión en serie
Fuente: Elaboración propia
Figura 4. Medición de voltaje en conexión en serie
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Fuente: Elaboración propia
Otro tipo de conexión que se probó fue la conexión en paralelo, uniendo varias celdas
biológicas. Para el efecto, se conectaron en paralelo los tres grupos de celdas biológicas
conectadas en serie (figura 5) para aumentar la corriente del sistema, en una cantidad
suficiente para encender una lámpara led que se utiliza como carga (figura 6). En esta
conexión en paralelo, es necesario empalmar los terminales de cobre y al otro extremo se
empalmaron los terminales de aluminio de cada grupo de celdas biológicas.
Figura 5. Conexión en paralelo de las celdas biológicas
Fuente: Elaboración propia
Figura 6. Prueba de Led
a) Led apagado b) Led encendido
Fuente: Elaboración propia
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Resultados
En la recolección de datos se realizaron pruebas de mediciones de voltaje de manera
individual, utilizando las tres especies en estudio, dando como resultado lo siguiente:
Tabla 1: Mediciones de voltajes
Especie
Voltaje (v)
Corriente (mA)
Tolerancia (v)
Orégano
0,890
0,07
+/- 0,2
Dulcamara
0,877
0,07
+/- 0,2
Sábila
0,900
0,07
+/- 0,2
Fuente: Elaboración propia
Como podemos apreciar en la tabla 2, la variación de voltaje en cada una de las especies
utilizadas, fue aproximadamente igual, la corriente fue la misma:
Tabla 2: Medición de voltaje conectada en serie
Grupo de
Especie
Voltaje (v)
Corriente (mA)
Tolerancia (v)
Orégano
8,90
0,07
+/- 0,2
Dulcamara
8,80
0,07
+/- 0,2
Sábila
9,00
0,07
+/- 0,2
Fuente: Elaboración propia
En este tipo de ensayo se obtuvo un alto voltaje por cada especie de planta, el cual es
suficiente para energizar una carga como una lámpara led o batería.
Al conectar los tres grupos de especie de celdas biológicas en conexión paralelo, se
obtuvo como resultado el voltaje a 9,07 volteo con +/- de variación de 0,2 volteos, como
se puede apreciar el voltaje se mantiene, pero la corriente eléctrica aumento a 0,201 mA.
Si bien es cierto, cada planta de las tres especies estudiadas, producen cierta cantidad de
energía eléctrica, pero es insuficiente para activar o encender algún dispositivo. Sin
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embargo, la conexión en serie, permite un notable incremento de voltaje, pudiéndose
encender la bombilla led que se muestra en la figura 6.
Discusión
Rodríguez et, al (2016) en su proyecto “Electricidad por medio de la fotosíntesis de las
plantas” tienen como objetivo generar energía eléctrica a partir de la energía emitida de
por las raíces de las plantas, en la cuidad de Bogotá , para ello su metodología consistió
en crear jardines de 10 metros cuadrados donde se sembraron 60 plantas de vegetación
baja (lechugas), donde se colocó tierra preparada con electrodos, las mediciones se
realizaron durante todo el verano (junio a septiembre del 2016) obteniéndose una
intensidad de corriente de 2 amperios y un total de energía de 20.4 Joule. Estos autores
recomiendan que para plantas como arbustos y árboles solo se puede construir jardines
de 3x5 metros permitiendo abastecer sin dificultad a un hogar, en conclusión, las plantas
si generan energía eléctrica, donde se recomienda que para una mayor generación de la
misma usar plantas arbustivas y árboles.
LUI et al (2013) en su tesis Generación de corriente eléctrica empleando vegetación para
producir energías limpias tiene como objetivo evaluar si las plantas de humedales
pueden generar energía eléctrica en la cuidad de China, para ello utilizaron una
metodología que consiste en construir 2 reactores utilizando un cilindro de policarbonato
de 50 cm de altura, en la base de este cilindro se colocó un ánodo que estaba construido
por malla de acero inoxidable, luego se colocó un cátodo, la distancia entre el ánodo y
cátodo fue aproximadamente de 15 cm. Los 4 electrodos estaban conectados mediante
hilos de titanio con una resistencia externa de 10 ohmios, finalmente se plantaron nueve
plantas de Ipomea acuática y 9 plantas de Pontederiaceae, donde se evaluó durante los
meses de junio y setiembre del mismo año y se obtuvo que en el primer reactor se generó
0,9 J y en el segundo reactor 1,24 J concluyéndose que las plantas de humedales si generan
energía eléctrica.
Parvis (2009), en su artículo “Energía de los Árboles “realizada en el bosque de Boise
(Estado Unidos) tiene como fin verificar la presencia de energía en las plantas de Secuoya,
para ello se tomó un total de 10 muestras donde el procedimiento consistió en poner 2
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electrodos uno en el árbol de Secuoya y otro en el suelo. Las mediciones se realizaron en
el periodo de setiembre a diciembre del año 2009, donde los resultados se tomaban cada
quince días, lo que se obtuvo es que la energía inicial era de 1,7 J por planta y al finalizar
el plazo de tiempo se obtuvo 5,31 J y una resistencia de 3.5 ohmios. Mediante esta
investigación se llega a la conclusión que las plantas son una fuente de energía eléctrica
limpia y renovable por ende se debe priorizar e incrementar su uso ya que no solo
generaría energía eléctrica sino también ayudaríamos a la conservación y prevención del
medio ambiente, así mismo se puedo concluir que la energía con el pasar del tiempo se
incrementó casi 5 veces más que la energía inicial entonces a mayor tiempo mayor será
la energía.
Miranda (2019) en su publicación sobre producción de electricidad con plantas vivas a
partir de humedales, tiene como objetivo generar energía eléctrica en la provincia de
Güeldres en los países bajos a partir de las plantas que se encuentran en humedales, para
ello su metodología consistió en simular 5 muestras de pantanos y se sembró un total de
25 plantas de gramíneas en cada simulador a una altura de 10 cm con respecto al borde
superior de los humedales se colocó un anudo y un cátodo, donde se midió durante los
meses de octubre y noviembre cada semana donde se obtuvo en la primera semana un
total de 0,4 watts/ hora y al finalizar 0,7 watts/h. En conclusión, se pudo 5 observar que
los humedales si generan energía, pero no es lo suficiente como para poder abastecer a
un hogar.
Sin embargo, no todos conocen de este hecho innovador en vista que más de 4 millones
de habitantes aún no cuentan con el servicio de energía eléctrica, es así que mediante este
proyecto de investigación se pretende comparar el aprovechamiento de la energía que
generan las plantas de orégano (Origanum vulgare), dulcamara (Solanum dulcamara) y
sábila (Aloe vera) para ser aplicada, especialmente en zonas rurales, ya que este tipo de
producción de energía solo necesita de la presencia fotosintética de plantas y además son
puntuales, es decir, no necesitan de grandes conexiones. De igual forma esta energía se
requiere porque es potencialmente limpia, es decir es amigable con el medio ambiente ya
que no emite contaminantes al mismo y la producción de esta es de bajo costo. El
mecanismo que realizan las plantas en sí, es para producir su propio alimento así lo
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menciona Raffino (2019), lo hacen absorbiendo la luz solar utilizando sus hojas las que
contienen clorofila transformándola en energía química.
En conjunto la luz solar, el dióxido de carbono, agua y los minerales son los que producen
el oxígeno que es expulsado por medio de sus hojas, es esta la razón la que nos permite
aprovecharnos de la fotosíntesis para conseguir la electricidad que es producida por las
bacterias que la toman como alimento. Para Chuet (2017) la materia orgánica conjunto a
los nutrientes son liberados por las raíces produciendo electrones, los que son capturados
por los electrodos que están situados en la materia (tierra) cerca de las raíces.
Los resultados de este proyecto, corroboran la veracidad de los resultados obtenidos en
las investigaciones de los últimos años respecto a la disponibilidad de la energía
biofotovoltaica como una excelente alternativa de energía renovable. Aunque el uso de
este tipo de energía, aun se encuentra en fase de investigación en el mundo, se abre la
posibilidad de disponer en el mediano plazo, de energía eléctrica renovable y de bajo
costo para sectores de la población con escasos recursos económicos, como las zonas
rurales. Si bien, los resultados de esta investigación son claros y alentadores al poderse
evidenciar y cuantificar la producción de energía eléctrica, que pueden producir las
diferentes especies vegetales, aún quedan muchos elementos por estudiar, que pueden
estar relacionados con la producción de voltaje, tales como el tipo de suelo, contenido de
flora y fauna en el suelo, tiempo de exposición solar, cantidad de biomasa de las plantas,
relación entre el número de plantas conectadas en serie y la duración de la carga eléctrica
en términos de tiempo, entre otros aspectos.
Conclusiones
Existe variación en el voltaje que producen las diferentes especies de plantas, aunque las
diferencias entre las especies estudiadas no fueron notables. El aprovechamiento de la
energía biofotovoltaica procedente de las plantas debe efectuarse mediante conexión en
serie para lograr una mayor cantidad de voltaje. El voltaje obtenido mediante la conexión
en serie de varias plantas, fue suficiente para dar energía eléctrica a un foco led de 6v.
Además, se comprobó que se puede obtener una nueva forma de energía renovable
utilizando como materia prima a las plantas, el cobre y aluminio. La energía
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biofotovoltaica producida por las plantas, es una potencial fuente de energía eléctrica que,
en el mediano plazo, podrá utilizarse a nivel global. El desarrollo de investigaciones
tendientes a la utilización de electricidad proveniente de las plantas, puede marcar un hito
en el uso de energías renovables y contribuir a satisfacer las necesidades energéticas de
la población.
Referencias Bibliográficas
Balcells, J., Autonell, J., Barra V., Brossa, J., Fornieles, F., García, B., Ros, J., Sierra, J.,
(2001). Eficiencia en el Uso de la Energía eléctrica. 2011, p. 13).
Barragán, 2020. La generación de energía eléctrica para el desarrollo industrial en el
Ecuador a partir del uso de las energías renovables, Universidad Internacional SEK, 44
p.
Catucuago, C. (2009). Propagación por hijuelos de la “planta de la vida”, dulcamara
(Bryophyllum gastonis) Bonnieri, utilizando 3 sustratos y evaluación de su efecto
fungicida en la roya del fréjol (Uromyces phaseoli). Universidad Politécnica Salesiana,
sede Quito. 112 págs.
Castells, X. E. (2012). «Las pilas de combustible,» de Energía, Agua, Medioambiente,
territorialidad y Sostenibilidad, Madrid, Diaz de Santos S.A., 2012, p. 347.
Chuet, Juan. (2017). Las plantas también pueden ser fuente de electricidad. Recuperado
de https://www.lavanguardia.com/natural/20170118/413415278331/planta-
electricidad.html
Franco, J. I., Sanguinetti, A. R., Colángelo, G. E., & Fasoli, H. J. (2010). Funcionamiento
y Estabilidad en el Tiempo de un Sistema Energético con Batería PEM a Combustible y
sus Componentes Periféricos. Información tecnológica, 21(5), 125-133
Jiménez, T. 2014. Energías renovables y turismo comunitario: una apuesta conjunta para
el desarrollo humano sostenible de las comunidades rurales. Energética 44, diciembre
(2014), pp. 93-105, Colombia.
Revista Sinapsis. Vol. 1, Nro 22, junio de 2023, ISSN 1390 9770
https://www.itsup.edu.ec/sinapsis
Kanygin, A. (17 de junio de 2020). Tendencias. Obtenido de https://tendencias21.levante-
emv.com/descubren-como-obtener-electricidad-de-las-plantas_a45938.html
Lui, S. (2013). Generación de energía mediante la utilización de plantas acopladas a
sistemas humedales construidos. En Generación de energía mediante la utilización de
plantas acopladas a sistemas humedales construidos. (pág. 105). China, Shanxi: Shanxi
Universidad China, Especialidad de Electrónica.
Martínez, Yaiza. (2012). Raíces vegetales y bacterias: una inesperada fuente de
electricidad. Recuperado de https://www.tendencias21.net/Raices-vegetales-y-bacterias-
una-inesperada-fuente-de- electricidad_a14300.html
Miranda, J. P. (2019). Obtención de energía eléctrica a partir de materia orgánica
biodegradable mediante el sistema integrado humedal construido celda combustible
microbiana, Chile. 92 pág.
Parvis, J. (2009). Energía de los árboles realizada en el bosque. Mundo Nuevo, II(1), 10-
24.
Pascualino, J; Cabrera, C; Vanegas, M. 2015. “The environmental impacts of folic and
solar energy implementation in the Colombian Caribe”, Prospect, Vol 13, N° 1, 68-75.
Pérez Elena, Carril Urria. (2009). Fotosíntesis: Aspectos Básicos. Reduca (Biología).
Serie Fisiología Vegetal 2 (3), 1,47.
Pérez, M. A. (09 de Junio de 2015). Blogthinkbig.com. Obtenido de Científicos consiguen
generar electricidad a partir de plantas: https://blogthinkbig.com/generar-electricidad-
partir-plantas
Pineda, B. (2014). “Producción y aprovechamiento de la sábila (Aloe vera) como planta
medicinal y sus beneficios. Universidad de San Carlos de Guatemala, 160 pág.
Raffino, María. (2019). Concepto de fotosíntesis. Recuperado de
https://concepto.de/fotosintesis/#ixzz62fmnfEER
Revista Sinapsis. Vol. 1, Nro 22, junio de 2023, ISSN 1390 9770
https://www.itsup.edu.ec/sinapsis
Rodrigo Mazún, Elsy Rosales, Erick Tamayo. (Julio-Diciembre de 2019). Electricity
generation using vegetation to produce clean energy. Advances in Engineering and
Innovation, 4(8), 57-63. Obtenido de
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:c31RAOJM2_EJ:www.progres
o.tecnm.mx/revistaAEI/index.php/aei/article/download/38/60/+&cd=1&hl=es&ct=clnk
&gl=ec
Rodríguez Javier, Vidarte Pablo, Rebollo Rafael. (2016). Electricidad por medio de la
fotosíntesis de las plantas. En Trabajo de Titulación (Maestría en Multimedia) (pág. 50).
Europa: Universidad Ramon Lloull.
Rojas, Aburto, Espilco et al. (2018). Electricidad a partir de las plantas vivas. Perú:
Universidad César Vallejo. P. 37
Sandava, D. (2008). La Ciencia de la biología vegetal. 146-148. Obtenido de 83
https://books.google.com.pe/books?id=Rlw3cKDaMfEC&pg=PA162&dq=ETAPAS+D
E+LA+FOTOSINTESIS+SADAVA&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjKuOe2t_vUAhUE
Fz4KHaabAi0Q6AEIITAA#v=onepage&q=ETAPAS%20DE%20LA%20FOTOSINTE
SIS%20SADAVA&f=false ISBN: 978-950-06-8269-5
Strik, D. P., Timmers, R. A., Helder, M., Steinbusch, K. J., Hamelers, H. V., & Buisman,
C. J. (2011). Microbial solar cells: applying photosynthetic and electrochemically active
organisms. Trends in biotechnology, 29(1), 41- 49.
Silva, E. Z. (2017). “Comparación de la energía eléctrica generada. En E. Z. Silva,
“Comparación de la energía eléctrica generada mediante la fotosíntesis de las especies
Ipomea purpurea y Palma areca, San Martin de Porres, 2017” (págs. 18-129). Perú:
Universidad César Vallejo. Obtenido de
https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/24788/Zamora_SEM.pdf?
sequence=1&isAllowed=y
TENDENCIAS. (2020). Descubren cómo obtener electricidad de las plantas.
TENDENCIAS.
Revista Sinapsis. Vol. 1, Nro 22, junio de 2023, ISSN 1390 9770
https://www.itsup.edu.ec/sinapsis
Villegas-Espinoza, J.A., Briseño-Ruíz, S.E., Aguilar-García, M.G.J., Sosa y Silva
Carballo, R.A. 2013. Guía de cultivo de tarragón Francés Edit. Centro De Investigaciones
Biológicas del Noroeste, S.C. La Paz, Baja California Sur, México. 30 p.
Yruela I. 2005. Toxic metal in plants Copper in plants. Braz Journal Plant Physiology 17:
145-146
Zamora, E. (2017). Comparación de la energía generada mediante la fotosíntesis de las
especies Ipomea purpurea y Palma areca, San Martín de Porres, 2017. Perú [Tesis de
grado]. Universidad César Vallejo.
Zapien José, Solorio Bianca, Ballesteros Juan, Nuñez Frida. (2019). Electricity
Generation from Natural Photosynthesis; A Scalable Reality? Revista de Energías
Renovables, 3(1), 1-6. Obtenido de
https://www.RevistadeEnergíasRenovablesecorfan.org/republicofperu/research_journals
/Revista_de_Energias_Renovables/vol3num10/Revista_de_Energías_Renovables_V3_
N10_1.pdf