A ideia chega ao estudante de doutorado Yaniv Shlosberg enquanto nadava na praia. “É uma maravilha de onde vêm as idéias científicas”, diz ele.
Pesquisadores do Technion – Instituto de Tecnologia de Israel desenvolveram um método que coleta uma corrente elétrica diretamente de algas marinhas de maneira eficiente e ecologicamente correta.
A pesquisa, cuja ideia surgiu do doutorando de Yaniv Shlosberg enquanto nadava na praia, foi desenvolvida por um consórcio de pesquisadores de três faculdades do Technion e foi apresentada na revista científica Biosensors and Bioelectronics, revisada por pares.
A pesquisa foi liderada pelo professor Noam Adir e Shlosberg em cooperação com pesquisadores do Instituto de Pesquisa Oceanográfica e Limnológica de Israel e outros.
O uso de combustíveis fósseis resulta na emissão de gases de efeito estufa e outros compostos poluentes, que se descobriu estarem ligados às mudanças climáticas. A poluição pelo uso desses combustíveis começa desde sua extração e transporte ao redor do globo, para uso em usinas centralizadas e refinarias.
Essas questões problemáticas são a força motriz por trás da pesquisa em métodos de fontes de energia alternativas, limpas e renováveis. Uma delas é o uso de organismos vivos como fonte de correntes elétricas em células de combustível microbianas. Certas bactérias têm a capacidade de transferir elétrons para células eletroquímicas para produzir corrente elétrica. As bactérias precisam ser alimentadas constantemente e algumas delas são patogênicas. Uma tecnologia semelhante é a Bio-PhotoElectrochemical Cells, a fonte de elétrons pode ser de bactérias fotossintéticas, especialmente cianobactérias.
Muitas espécies diferentes de algas marinhas crescem naturalmente na costa mediterrânea de Israel, especialmente Ulva, que é cultivada em grandes quantidades no IOLR para fins de pesquisa.
Após desenvolver novos métodos para conectar Ulva e BPEC, foram obtidas correntes mil vezes maiores que as de cianobactérias. Adir observou que essas correntes aumentadas são devido à alta taxa de fotossíntese das algas marinhas e à capacidade de usar as algas em sua água do mar natural como o eletrólito BPEC – a solução que promove a transferência de elétrons no BPEC. Além disso, a alga marinha fornece correntes no escuro, cerca de 50% da obtida na luz. A fonte da corrente escura é a respiração – onde os açúcares produzidos pelo processo fotossintético são usados como uma fonte interna de nutrientes. De forma semelhante ao BOEC cianobacteriano, nenhum produto químico adicional é necessário para obter a corrente. O Ulva produz moléculas mediadoras de transferência de elétrons que são secretadas das células e transferem os elétrons para o eletrodo BPEC.
As tecnologias de produção de energia baseadas em combustíveis fósseis são conhecidas como “carbono positivo”. Isso significa que o processo libera carbono na atmosfera durante a combustão do combustível. As tecnologias de células solares são conhecidas como “neutras em carbono”, nenhum carbono é liberado na atmosfera. Porém, a produção de células solares e seu transporte até o local de uso é muitas vezes mais “carbono positivo”. A nova tecnologia apresentada aqui é “carbono negativa”. As algas absorvem carbono da atmosfera durante o dia enquanto crescem e liberam oxigênio. Durante a colheita das correntes durante o dia, nenhum carbono é liberado. Durante a noite, as algas marinhas liberam a quantidade normal de carbono da respiração. Além disso, as algas marinhas, especialmente Ulva, são cultivadas para diversos setores: alimentos (Ulva também é considerado um superalimento), cosméticos e farmacêuticos.
“É uma maravilha de onde vêm as idéias científicas”, disse Shlosberg. “Tive a ideia um dia, quando fui à praia. Na altura em que estudava o BPEC cianobacteriano, quando notei uma alga marinha numa rocha que parecia fios eléctricos. Disse-me a mim mesmo – já que também fazem fotossíntese, talvez possamos usá-los para produzir correntes. A partir dessa ideia veio a colaboração de todos os pesquisadores do Technion e IOLR que levou ao nosso artigo mais recente. Acredito que nossa ideia pode levar a uma verdadeira revolução na produção de energia limpa.”
Os pesquisadores do Technion e do IOLR construíram um protótipo de dispositivo que coleta a corrente diretamente no tanque de cultivo Ulva.
O professor Adir acrescentou: “Ao apresentar nosso dispositivo protótipo, mostramos que correntes significativas podem ser colhidas das algas. Acreditamos que a tecnologia pode ser melhorada, levando a futuras tecnologias de energia verde.”
Publicado em 01/01/2022 08h53
Artigo original:
Estudo original: