Melanina, fuente infinita de energía

El doctor Arturo Solís Herrera ideó la batería Bat-Gen, la cual genera energía a través de la melanina. Un descubrimiento que llama a la sorpresa, a la investigación exhaustiva, y ofrece un panorama promisorio

Por Antonia Tapia

Arturo Solís Herrera, médico cirujano por la Escuela Superior de Medicina del IPN, Oftamólogo por la UNAM y el Hospital Conde de Valenciana, y Neuroftalmólogo por el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, tras realizar diversas investigaciones para conocer las causas de la ceguera detectó, durante 2002, la función de la melanina, sustancia que asegura es capaz de generar energía. Constructor Eléctrico dialogó con el investigador acerca de este importante hallazgo.

La melanina se localiza en la piel, en el cabello, en el epitelio que rodea la retina, en la médula espinal y en otras zonas del cuerpo de los seres humanos. Este pigmento determina el color de la piel, del cabello y del iris de los ojos.

El hallazgo del doctor consistió en conseguir, a temperatura ambiente y por medio de luz natural o artificial como única fuente de energía, la partición de la molécula de agua; con ello obtuvo átomos de hidrógeno y oxígeno, así como electrones de alta energía; o bien, unir átomos de hidrógeno y oxígeno y como resultado obtuvo agua y corriente eléctrica con melaninas, el material electrolizante principal o central.

El uso de las melaninas en los sistemas de producción de hidrógeno se conoce como un método fotoelectroquímico. Estos sistemas integran un material semiconductor y un electrolizador del agua dentro de un diseño monolítico para producir átomos de hidrógeno directamente del agua utilizando luz como única fuente de energía. De acuerdo con sus investigaciones, el reto radicaba encontrar un material que soportara el proceso en su totalidad y, en ese sentido, las melaninas, sus precursores, derivados, variantes y análogos le permitieron dar con el objetivo razonable y eficientemente.

“La melanina, que químicamente se conoce como polihidroxiindol, capta la energía fotónica y la transforma en energía química. Este proceso, que denominé fotosíntesis humana, es una reacción química que no se conocía en los humanos, sólo en las plantas”, asegura el investigador.

También expresa que en el proceso de la fotosíntesis humana, la melanina es el equivalente a la clorofila humana. La melanina puede disociar la molécula del agua como lo hace la clorofila en las plantas. Es así como Solís Herrera afirma que la primera reacción en la vida de las plantas y de los humanos es igual: la transformación de la energía luminosa en energía química libre.

“Con la melanina pareciera que la naturaleza hizo una superclorofila, porque la clorofila tiene un sólo centro de reacción, pero la melanina tiene cientos de centros de reacción por gramo de sustancia. En diversos institutos de investigación se ha busca aprovechar que la clorofila parta la molécula del agua para obtener hidrógeno con fines energéticos. Sin embargo, una vez que se extrae la clorofila de la hoja, a los 20 segundos, se inactiva en forma permanente”, comenta.

Una poderosa batería
Solís Herrera y su equipo de colaboradores sustituyeron la clorofila con melanina para producir energía. Es así como crearon una batería cuyo nombre es Bat-Gen.

Bat-Gen, indica el investigador, acumula y genera su propia energía utilizando melanina. Su duración es ilimitada y sus beneficios son numerosos. “Por primera vez en la historia de la humanidad, con Bat-Gen podemos iluminar el planeta sin calentarlo”, declara.

La melanina, explicó el doctor, es más eficiente que la clorofila para captar partículas elementales de las radiaciones electromagnéticas (fotones). Según sus estudios, dos moléculas de agua, más melanina y en presencia de los fotones de las radiaciones electromagnéticas, da como resultado dos moléculas de hidrógeno, una molécula de oxígeno y cuatro electrones. Cuando la reacción sucede en sentido de derecha a izquierda se vuelven a unir los átomos de hidrógeno y oxígeno, dando como resultado agua y electricidad. La melanina no sufre cambios y sólo cataliza la reacción sin menoscabo en su molécula.

De acuerdo con las investigaciones, la melanina capta la energía de los fotones, que son las partículas elementales de las radiaciones electromagnéticas, y con eso extrae el hidrógeno del agua. El tiempo que tarda en recolectar la energía necesaria para partir la molécula de agua equivale a 3×10-12 segundos y la reacción en la melanina es reversible.

El prototipo de Solís Herrera consiste en una celdilla fotoelectroquímica con un recipiente en el que se deposita la melanina. Cada celdilla contiene 500 ml de melanina, que conectadas al voltímetro indican entre 300 y 470 milivoltios. Con 10 celdillas es posible encender una lámpara LED.

Cómo funciona la melanina
La separación de la molécula de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno es una reacción altamente endergónica debido a la asociación tan estable de los átomos de hidrógeno y oxígeno. La separación de la molécula de agua (en átomos de hidrógeno y oxígeno) en el laboratorio requiere el uso de una fuerte corriente eléctrica, o bien, elevar la temperatura a casi 2 mil °C. La melanina logra la electrolización del agua a temperatura ambiente utilizando sólo la energía que obtiene de la luz, principalmente entre 200 y 900 nanómetros de longitud de onda, ya sea de fuente natural o artificial, coherente o no, concentrada o dispersa, mono o policromática. Se estima que el potencial redox de la forma oxidada de la quinona es aproximadamente +1.1 V, lo que es tan fuerte como para atraer a los unidos electrones de baja energía de la molécula de agua (potencial redox de +0.82), lo que separa la molécula en átomos de hidrógeno y oxígeno. Esta separación de la molécula de agua por fotopigmentos se denomina fotólisis. La formación de una molécula de oxígeno durante la fotólisis se piensa que requiere de la pérdida simultánea de cuatro electrones a partir de dos moléculas de agua de acuerdo a la reacción:

₂H₂O ? ₄H + + O₂ + ₄e

El investigador asegura que la primera luminaria que se encendió hace ocho años continúa en funcionamiento, y agrega que “con cada Bat-Gen se puede encender una luminaria LED y su duración es de miles de años”.

Los resultados arrojan que 1 mil litros de melanina proporcionan 10 mil V y 10 A. Sin embargo, estas cifras pueden modificarse según el tamaño de las celdillas, la manera como se conecten unas con otras, el tamaño y la disposición de los electrodos, y por las modificaciones en la fórmula del sustrato central, entre otros factores.

A futuro
Actualmente, el descubrimiento del prototipo que realizó el doctor Solís, lleva el nombre de “Método fotoelectroquímico para la separación del agua en hidrógeno y oxígeno, utilizando como elemento central electrolizante las melaninas, sus análogos, sus precursores o sus derivados”, y es así como se encuentra patentado en países como Rusia, Estados Unidos, Australia, Nueva Zelanda, México, Sudáfrica, Brasil, Japón y Corea.

Solís Herrera subraya que en México aún existe poco interés por su prototipo, ya que al sector privado y estatal no le interesa la crisis energética ni ambiental. No obstante, el investigador resalta que Alemania, Estados Unidos, Rusia o Panamá sí han demostrado interés.

Finalmente, la intención del investigador es que se comercialice su invento y que se perfeccione para que, en un futuro, se aplique en la industria automotriz, además de contribuir con el medioambiente.