Biobateria de bactérias tem vida útil de 100 anos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/04/2023

A equipe construiu versões verticais e horizontais da bateria bacteriana.
[Imagem: Maryam Rezaie et al. - 10.1002/smll.202301135]

Célula de combustível microbiana

No final do ano passado, Maryam Rezaie e Seokheun Choi, da Universidade Binghamton, nos EUA, apresentaram uma biobateria que só gera energia dentro do corpo humano, o que é muito interessante para aplicações biomédicas.

Agora, a dupla pegou aquela tecnologia e descobriu como usar a mesma biobateria fora do corpo. Para isso, eles usaram uma bactéria formadora de esporos semelhantes à usada na versão ingerível anterior - a diferença é que, enquanto as baterias ingeríveis são ativadas pelo Ph do intestino, estas são ativadas pelo ar ambiente.

E o resultado foi impressionante: Uma bateria que pode ser armazenada e se manter funcional por mais de 100 anos.

Ao contrário das baterias atuais, que ficam perdendo carga até que você as compre, neste caso basta guardar a bateria, que fica totalmente inerte, e ativá-la quando precisar usá-la.

"O objetivo geral é desenvolver uma célula de combustível microbiana que possa ser armazenada por um período relativamente longo, sem degradação da atividade biocatalítica, e também pode ser rapidamente ativada pela absorção de umidade do ar," disse Choi.

Princípio de funcionamento e protótipos da biobateria.
[Imagem: Maryam Rezaie et al. - 10.1002/smll.202301135]

Bateria ativável

A ideia é que a bateria possa ser armazenada e ativada somente quando for necessária.

Para isso, a célula de combustível foi selada com um pedaço de fita Kapton, um material que pode suportar temperaturas de -300 a +400 graus Celsius.

Quando a fita for removida, a umidade do ar entra, fazendo com que os esporos inertes da Bacillus subtilis se misturem com um germinante químico, o que reativa os micróbios e os induz a produzir mais esporos. A energia dessa reação produziu eletricidade suficiente para alimentar um LED, um termômetro digital ou um pequeno relógio.

A ativação dos esporos bacterianos por calor reduziu o tempo de potência total de 1 hora para 20 minutos, e o aumento da umidade levou a uma maior produção elétrica.

A biobateria bacteriana produziu uma densidade de potência máxima de 0,4 mW cm^-2 e uma densidade de corrente máxima de 2,2 mA cm^-2.

Embora sejam bons resultados, Choi reconhece que uma célula de combustível como essa precisa ser energizada mais rapidamente e produzir mais corrente para se tornar uma alternativa viável às baterias tradicionais.

"Eu acho que este é um bom começo," disse ele. "Espero que possamos fazer um produto comercial usando essas ideias."

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