Cientistas extraem energia produzida por micróbios

Novo dispositivo é capaz de abocanhar carga elétrica microbiana 

O micróbio com forma de bastão, Geobacter sulfurreducens é do gênero Geobacter ou “eletrigens” por conseguir tecer nanofios de proteínas eletricamente condutivas. O microbiologista da UMass Amherst, Derek Lovley , que constatou o micróbio no final dos anos 80.

O laboratório de Lovlley desenvolveu recentemente uma nova cepa de Geobacter que poderia produzir de forma mais rápida e barata. Lovley explicou:

Transformamos a E. coli em uma fábrica de nanofios de proteína.

Com este novo processo escalável, o fornecimento de nanofios de proteína não será mais um gargalo para o desenvolvimento dessas aplicações.

É aí que o engenheiro elétrico Jun Yao, também da UMass Amherst entrou. Especializado em engenharia de dispositivos eletrônicos usando nanofios de silício. Os dois se alinharam p’ra verem como fazer dos nanofios de proteína da Geobacter algo útil.

Gerador de ar

Os dois então plasmaram um dispositivo chamado “Air-gen”. Ele porta um filme fino de nanofios Geobacter com menos de 10 mícrons de espessura apoiados em um eletrodo. Outro eletrodo menor fica em cima do filme.

O filme coleta p vapor de água, e sua química de superfície e condutividade produzem uma carga que passa entre os dois eletrodos através dos finos espaços entre os nanofios individuais. A aluna de doutorado de Yao, Xiaomeng Liu, lembra:

Vi que quando os nanofios entravam em contato com os eletrodos de uma maneira específica, os dispositivos geravam uma corrente. Descobri que a exposição à umidade atmosférica era essencial e que os nanofios de proteína adsorviam água, produzindo um gradiente de voltagem no dispositivo.

Estamos literalmente produzindo eletricidade do nada. É a aplicação mais incrível e emocionante de nanofios de proteína até agora.

O Air-gen gera energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana e tem vantagens sobre outras fontes por funcionar também em lugares fechados. A aluna acrescentou:

Jma tensão sustentada de cerca de 0,5 volts em um filme de 7 micrômetros de espessura, com uma densidade de corrente de cerca de 17 microamperes por centímetro quadrado.

Energia suficiente p’ra operar pequenos eletrônicos. O encadeamento de vários Air-gen causam ainda mais tensão. O dispositivo marca uma nítida desenvoltura comparada a outros dispositivos existentes de coleta de energia à base de umidade que fazem rajadas intermitentes de eletricidade que duram menos de 50 segundos.

A intenção de Lovley e Yao é fazer que o Air-gen substitua as baterias dos aparelhos eletrônicos. Yão pontua:

O objetivo final é fazer sistemas de grande escala. Por exemplo, a tecnologia pode ser incorporada à pintura de parede que pode ajudar a alimentar sua casa. Ou podemos desenvolver geradores autônomos movidos a ar que fornecem eletricidade fora da rede. Quando chegarmos a uma escala industrial para a produção de fios, espero que possamos fazer grandes sistemas que darão uma grande contribuição para a produção de energia sustentável.

 

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Dudu Souza

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