Baterias e nanogeradores feitos de celulose e bactrias

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 19/09/2023

Biobaterias

Quando contou que planejava fazer seu doutoramento estudando materiais porosos, com estruturas semelhantes a espuma, a pesquisadora Qi Chen teve que ouvir uma piadinha de um amigo, que estava casualmente descascando o caule de uma grama, com seu interior todo aerado: “Estude isto aqui,” disse ele rindo.

Ela s se lembrou disto muito mais tarde, quando usava seus materiais esponjosos como meio de cultura para criar bactrias que produzem eletricidade. Para comear, ela descobriu que a planta que seu colega lhe havia dado no era exatamente grama, mas uma erva daninha chamada junco-solto (Juncus effusus L.).

“A estrutura do caule do junco-solto consiste em camadas de estrelas interconectadas, um pouco como pequenos flocos de neve,” explicou Chen. Essas camadas so empilhadas umas sobre as outras, criando uma estrutura chamada aernquima, muito comum em plantas de regies alagadas, que permite a passagem de muito ar.

“Minhas amostras eram ultraleves. Certa vez, deixei as amostras descobertas e, quando abri a porta do laboratrio, as amostras foram levadas pelo vento. Parecia que tinha nevado no corredor,” contou a pesquisadora.

E a estrutura do junco-solto mostrou ser o habitculo perfeito para as bactrias, permitindo criar uma biobateria, um gerador de eletricidade totalmente natural.

Nanogerador sustentvel

Voltando a se concentrar apenas nos materiais porosos, a pesquisadora descobriu que d para deixar as bactrias de lado e construir nanogeradores aproveitando a mesma estrutura do material natural. Esses pequenos geradores de energia representam um dos campos mais quentes de pesquisa na atualidade porque podem ajudar a tornar mais sustentvel a tendncia de aparelhos cada vez menores, substituindo as baterias, que acabam no lixo eletrnico.

O pequeno gerador baseia-se no mesmo fenmeno que lhe causa um choque quando voc toca uma maaneta depois de andar sobre um tapete: O chamado efeito triboeltrico.

O prottipo consiste em duas pequenas camadas com superfcies rugosas, mantidas separadas por um isolante. Quando so pressionadas, a presso gera atrito entre as camadas, o que cria uma carga eltrica – exatamente como a carga eltrica que se acumula quando voc arrasta os ps sobre um tapete.

Os pequenos flocos de neve de junco-solto criam uma superfcie spera e esponjosa, com muitos poros nas camadas do nanogerador: Perfeitas para um produzir um atrito ideal entre as camadas, ao mesmo tempo que mantm tudo muito leve.

Pesquisadores tm tentado criar materiais ultraporosos base de celulose de plantas h anos, mas extrair e processar a celulose para isso um processo intensivo em energia. Aqui, o material natural foi inteiramente aproveitado. “Ento, podemos realmente chamar isso de sustentvel,” disse Chen.

A pesquisadora est agora trabalhando em outras aplicaes, incluindo usar seus “flocos de neve vegetais” como parte de uma bateria, e como filtro para limpar os poluentes da gua.

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