Biobaterias usam papel e bactérias para conseguir gerar energia

Papel + bactérias = energia.

Assim poderíamos resumir a fórmula
por trás de uma nova tecnologia que muitos especialistas estão dizendo ser
“revolucionária”, além de barata e renovável. Ela foi apresentada
nesta semana no 256º encontro nacional da Sociedade Americana de Química.

Trata-se de uma bateria feita de papel
e alimentada por micro-organismos, que pode ser ativada através do contato com
a água ou com saliva. Segundo seus criadores, esses dispositivos poderiam ser
utilizados para fornecer energia a áreas remotas ou regiões pobres, locais onde
um chuveiro elétrico é um artigo de luxo.

A equipe de cientistas responsável
pela inovação pesquisa essa área há anos na Universidade de Binghamton, no
Estado americano de Nova York. Eles já conseguiram melhorar o tempo de
armazenamento das biobaterias – hoje de quatro meses – e têm trabalhado para
fazer com que elas consigam gerar quantidade maior de energia.

Atualmente, o sistema consegue
produzir eletricidade necessária para alimentar uma lâmpada de LED e uma
calculadora.

“O rendimento
energético precisa melhorar mil vezes para que seja útil à maioria de suas
possíveis aplicações práticas”, disse Seokheun Choi, à frente da pesquisa.
Esse objetivo poderia ser alcançado, diz ele, conectando várias baterias de
papel de uma vez. 

Os poderes do papel

O papel já vem sendo usado há anos por pesquisadores
que desenvolvem biossensores, pequenos dispositivos que utilizam componentes
biológicos como elementos de reconhecimento de substâncias, geralmente usados
para diagnosticar doenças ou detectar poluentes no meio ambiente.

Eles funcionam geralmente por meio de reações
químicas, que provocam uma mudança de cor no papel.

No entanto, a sensibilidade “elétrica”
desses dispositivos é limitada.

“O papel tem vantagens únicas
como material para biossensores: é econômico, descartável, flexível e tem uma
grande superfície. No entanto, os sensores requerem uma fonte de
alimentação”, explicou Choi durante apresentação das baterias.

Para superar essa barreira, a equipe
de pesquisadores da Universidade de Binghamton criou uma espécie de célula,
imprimindo finas camadas de metais e outros materiais sobre uma superfície de
papel.

Eles passaram a usar então como
componente biológico uma bactéria exo-eletrogênica, capaz de produzir energia a
partir de compostos orgânicos e de transferir elétrons.

Assim, a energia
gerada passaria através da membrana celular do micro-organismo e chegaria aos
eletrodos externos para alimentar a bateria.

Para dar o início ao processo, diz o cientista, é
necessário que apenas uma gota de líquido contendo a bactéria seja adicionada
ao sistema. 

Influência do oxigênio

A pesquisa também se dedica a avaliar como o
oxigênio afeta o rendimento da bateria.

Elemento comum na natureza, ele passa
facilmente pelo papel e pode absorver os elétrons produzidos pela bactéria
antes que eles cheguem ao eletrodo – diminuindo a eficiência da bateria.

No entanto, a equipe descobriu que,
embora o oxigênio diminua ligeiramente a geração de energia, seu efeito é
mínimo.

Isso ocorre porque as células
bacterianas se prendem às fibras do papel, que rapidamente levam os elétrons
para o dispositivo, antes que o oxigênio possa interferir.

Choi já pediu a patente da tecnologia e diz que agora busca um sócio para comercializá-la.

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