Para que pueda darse una corriente eléctrica (un flujo de electrones) debe existir una diferencia de potencial eléctrico entre dos extremos de un material conductor. Como ya hemos visto en el ánodo se acumulan los electrones por la acción del microorganismo electrogénico, adquiriendo un potencial negativo. En caso de no eliminarse estos se limitarían a distribuirse por el circuito dejándolo todo al mismo potencial y por lo tanto sin corriente. Para mantener una corriente es necesario un «sumidero» al que vayan los electrones generados en el ánodo, un punto de potencial positivo que se mantenga en el tiempo.
A diferencia del ánodo, donde dependemos del microorganismo para depositar los electrones en el electrodo, en el cátodo trabajamos con una reacción química, en particular con una par redox, en el que un compuesto químico reducible capta los electrones de una fuente, en este caso el electrodo del cátodo y cambia a su estado reducido.
Cada par redox tiene un potencial eléctrico al que se produce esta captación de electrones, y mientras este potencial sea superior al potencial que genere Geobacter en el ánodo, tendremos una corriente circulando entre ambos. Por la ley de Ohm, cuanto mayor sea esa diferencia de potencial, mayor será la intensidad de la corriente que circule, queda por ver si el microorganismo es capaz de tolerar esa diferencia de potencial o es capaz de suministrar la cantidad de electrones que supone esa corriente.
En este caso se emplearán las siguientes reacciones en el cátodo:
H2O2 + 2 H+ + 2 e- ↔ 2 H2O
Cu2+ + 2 e- ↔ Cu
Otro de los factores limitantes en la producción de corriente, en este caso tanto para el ánodo como cátodo, es la superficie del electrodo. Esta es importante ya que es sobre ella que se producen tanto la reacción de reducción del cátodo como la trasferencia de electrones del Geobacter al circuito. Por lo tanto cuanta mayor sea la superficie disponible para ambos procesos más rápido será el intercambio de electrones entre el circuito y el catolito y anolito, lo que se traduce en un mayor número de electrones circulando por el sistema y por lo tanto mayor intensidad de corriente
En los ensayos del laboratorio del IES Carmen Conde, los investigadores junior están probando diferentes catolitos (agua oxigenada y cobre). Como electrodos, fieltro de carbono y tela de carbono. Durante estas semanas medirán las variaciones de intensidad de corriente en función de las diferentes combinaciones.
PICSI-3D 