Baterias bacterianas coletam energia do solo, funcionando “para sempre”

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/06/2024

Bacteria, sem acento

Uma clula a combustvel que usa germes do solo para gerar energia, apresentada em 2020 por pesquisadores da Universidade de Bath, no Reino Unido, acaba de passar para a fase de empreendedorismo, com os pesquisadores fundando uma empresa para tentar comercializar a tecnologia.

uma espcie de bateria alimentada por bactrias – uma “bacteria” – que coleta energia produzida naturalmente pelos microrganismos do solo. A base tcnica dessa bateria na verdade uma clula a combustvel microbiana, que verstil o suficiente para ser usada diretamente em outras aplicaes que no meramente o armazenamento de eletricidade.

O prottipo mais recente, por exemplo, foi testado no Brasil, em Icapu, uma vila de pescadores no Cear, para purificar gua, fornecendo gua potvel a partir da gua da chuva sem a necessidade de conexo do sistema rede eltrica.

Os testes conseguiram purificar at trs litros de gua por dia, suficiente para uma pessoa, mas a equipe tem trabalhado para refinar o projeto do equipamento e atingir a capacidade de produzir gua necessria para o consumo dirio de uma famlia. E a equipe quer mais.

“O nosso objetivo inicial acelerar a mudana para a digitalizao no setor agrcola,” disse o pesquisador Jakub Dziegielowski, que lidera a empresa emergente, batizada de Bactery, uma juno dos termos bateria e bactria. “O objetivo do piloto no Brasil foi provar o conceito e demonstrar a possibilidade de utilizar o solo como fonte de eletricidade, para alimentar algo substancial. No nosso caso foi um reator eletroqumico de tratamento de gua.”

Teste do prottipo para produzir gua potvel.
[Imagem: Bactery]

Ligue e esquea

Ao contrrio das baterias comuns, que precisam ser recarregadas, a tecnologia microbiana promete uma funcionalidade do tipo “instale e esquea”, com uma vida til estimada pelos pesquisadores em mais de 25 anos.

A equipe afirma que passar o prximo ano refinando seus prottipos, com o objetivo de iniciar a produo em pequena escala em 2026, a um custo estimado em US$32,00 (R$170,00) por bateria, sem especificar a capacidade do produto. Para isso, contudo, h desafios tcnicos a serem vencidos, sobretudo para a passagem da escala de laboratrio para a escala industrial.

Uma dificuldade para esse escalonamento que o ambiente operacional ao redor das razes das plantas deve ser anaerbico – livre de oxignio – para evitar que os eltrons livres se liguem ao oxignio, o que inviabiliza a gerao de eletricidade. Isso exige que, ou a bateria seja instalada em locais onde as razes das plantas estejam submersas, ou que o solo seja preparado para garantir as condies anaerbicas, o que pode tornar a instalao mais cara.

“Sim, h necessidade de condies anaerbicas em torno de um dos eletrodos,” reconheceu Dziegielowski. “Voc pode instalar a tecnologia em ambientes que acomodem isso ou semiprojetar o ambiente para minimizar a dependncia da umidade.”

Pesquisadores brasileiros esto ajudando a aprimorar a tecnologia, que ainda enfrenta desafios para comercializao.
[Imagem: Bactery]

Como funciona a bateria a bactrias?

A clula de combustvel microbiolgico do solo gera energia a partir da atividade metablica de microrganismos especficos (eletrgenos ou eletrogneos) naturalmente presentes no solo, que so capazes de transferir eltrons para fora de suas clulas.

O sistema consiste em dois eletrodos base de carbono, posicionados a uma distncia fixa (4cm) e conectados a um circuito externo. Um eletrodo, o nodo, enterrado no solo, enquanto o outro, o ctodo, exposto ao ar, na superfcie do solo. Os eletrogneos migram para a superfcie do nodo e, medida que “consomem” os compostos orgnicos presentes no solo, geram eltrons. Esses eltrons so transferidos para o nodo e viajam at o ctodo atravs do circuito externo, gerando um fluxo de eletricidade.

Essa eletricidade pode ser armazenada para consumo posterior usando baterias comuns, ou pode ser consumida diretamente, para alimentar sensores ligados agricultura, por exemplo, que o objetivo primrio da equipe.

“Temos a misso de abordar a deficiente infraestrutura energtica nas exploraes agrcolas e acelerar a mudana para uma agricultura baseada em dados. Com as nossas ‘bacterias’, a preocupao com a substituio de baterias ou com infraestruturas energticas dispendiosas ser coisa do passado. Basta instalar e aproveitar os benefcios de dados confiveis,” prope a equipe.

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