Biobaterias: papel e bactérias para gerar 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 por trás da 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 gerar 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.

O papel já vem sendo usado há anos pelos 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.

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.

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.