Biobateria não precisa ser recarregada - precisa ser alimentada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/01/2025

Processo de fabricação da bateria fúngica (no alto) e fotos dos eletrodos positivo e negativo (embaixo).
[Imagem: Carolina Reyes et al. - 10.1021/acssuschemeng.4c05494]

Biobateria

Os fungos são fascinantes sobretudo porque esse reino da vida - mais próximo dos animais do que das plantas - abrange uma variedade que parece ter de tudo, de cogumelos comestíveis a mofos incômodos, de vida unicelular ao maior organismo da Terra, de patógenos devastadores a super-heróis que servem como matéria-prima para medicamentos.

Agora, Carolina Reyes e colegas dos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa) adicionaram outro feito à lista de talentos dos fungos: Gerar eletricidade.

Reyes desenvolveu uma biobateria totalmente baseada no trabalho dos fungos. As células vivas não vão produzir eletricidade suficiente para alimentar sua casa, mas elas geram energia suficiente para fazer um sensor de temperatura funcionar por vários dias, por exemplo - esses sensores são usados na agricultura e em pesquisas ambientais.

A maior vantagem dessa bateria fúngica é que, ao contrário das baterias convencionais, ela não apenas é completamente atóxica, mas é também biodegradável.

E também são baterias ativáveis, o que significa que é possível fabricá-las e deixá-las armazenadas, determinando posteriormente quando o dispositivo começará a produzir eletricidade. "Você pode armazenar as baterias fúngicas em estado seco e ativá-las no local simplesmente adicionando água e nutrientes," explicou Reyes.

Princípio de funcionamento da célula a combustível microbiana.
[Imagem: Carolina Reyes et al. - 10.1021/acssuschemeng.4c05494]

Célula de combustível microbiana

A rigor, o novo dispositivo não é uma bateria, mas uma célula de combustível microbiana, já que ela gera energia, e não apenas a armazena.

Como todos os seres vivos, os microrganismos convertem nutrientes em energia. As células de combustível microbianas fazem uso desse metabolismo e capturam parte da energia na forma de eletricidade. Tipicamente, essas células têm sido alimentadas por bactérias, mas agora chegou a vez dos fungos - os fungos não são "plantados" na célula, eles na verdade são parte integrante do dispositivo desde o início.

"Pela primeira vez, combinamos dois tipos de fungos para criar uma célula de combustível funcional," disse Reyes. Os metabolismos das duas espécies de fungos se complementam: No lado do ânodo (eletrodo negativo) há um fungo de levedura cujo metabolismo libera elétrons; o cátodo (eletrodo positivo) é colonizado pelo fungo da podridão branca, que produz uma enzima especial que permite que os elétrons sejam capturados e conduzidos para fora da célula, produzindo uma corrente elétrica aproveitável.

Os fungos misturados na tinta (esquerda) e o processo de impressão 3D dos eletrodos.
[Imagem: Carolina Reyes et al. - 10.1021/acssuschemeng.4c05494]

Tinta com componente vivo

Os componentes da bateria fúngica foram fabricados usando impressão 3D, o que permitiu estruturar os eletrodos de tal forma que os microrganismos possam acessar os nutrientes o mais facilmente possível.

Para isso, as células fúngicas são misturadas à tinta de impressão, mas isso é mais fácil falar do que fazer: "Já é desafiador encontrar um material no qual os fungos cresçam bem. Mas a tinta também tem que ser fácil de extrudar sem matar as células - e, claro, queremos que ela seja eletricamente condutora e biodegradável," contou o professor Gustav Nyström.

Os pesquisadores agora planejam tornar a bateria fúngica mais potente e mais durável, além de procurar outros tipos de fungos que se mostrem adequados para fornecer eletricidade.

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