No coração do solo existe uma fonte confiável de energia. Esta é a descoberta de investigadores da Northwestern University que criaram uma célula de combustível microbiana capaz de transformar a atividade biológica dos micróbios em energia elétrica. Uma inovação que poderá marcar uma viragem na forma como alimentamos alguns dispositivos eletrónicos.
A promessa da energia sustentável
A ideia de explorar a atividade microbiana como fonte de energia não é novo. O que a equipe da Northwestern University desenvolveu, entretanto, vai além de quaisquer expectativas anteriores. A sua célula de combustível microbiana, do tamanho de um livro de bolso, “planta-se” no solo e recolhe a energia gerada pelos micróbios à medida que decompõem a matéria orgânica do solo. O conceito é fascinante pela sua simplicidade: enquanto o solo contiver carbono, a célula de combustível pode, teoricamente, funcionar indefinidamente.
Como funcionam esses dispositivos? Bem, em última análise, eles operam de forma semelhante a uma bateria com um ânodo, um cátodo e um eletrólito. Sua singularidade reside no uso de bactérias que doam elétrons para condutores próximos durante seu processo digestivo natural. O resultado é uma fonte de energia limpa e renovável, que abre novos caminhos para a sustentabilidade ambiental.
Obstáculos removidos
Até agora, o principal obstáculo à utilização prática destas células de combustível microbianas tem sido manter o acesso constante ao oxigénio e à água enquanto estão enterradas no solo. O design inovador criado pelos pesquisadores, com formato de cartucho posicionado verticalmente sobre um disco horizontal, resolve esse problema. O dispositivo é, portanto, capaz de operar eficientemente em uma ampla variedade de condições de solo, desde completamente submerso até moderadamente seco. Vou colocar um link para você com os detalhes da pesquisa aqui publicado em Procedimentos da ACM sobre tecnologias interativas, móveis, vestíveis e onipresentes.
A energia gerada por esses dispositivos pode não ser suficiente para alimentar carros ou smartphones, mas é perfeita para sensores de baixa potência. Sensores alimentados por essas células de combustível poderiam monitorar vários elementos do solo. Qual? Para começar, umidade, nutrientes e contaminantes, facilitando uma abordagem baseada na tecnologia para a agricultura de precisão. Uma vez instalados, eles poderiam fornecer dados úteis durante anos, até décadas.
Células de combustível microbianas: amigas de um futuro mais verde
A beleza dessa tecnologia é que todos os seus componentes são facilmente encontrados em uma loja de ferragens, o que elimina possíveis problemas na cadeia de suprimentos e nos materiais. Isto aproxima a investigação da comercialização em grande escala, aproximando o mundo de um futuro onde a energia limpa e renovável esteja ao alcance de todos.
Bill Iene, ex-aluno e líder de projeto da Northwestern University, enfatiza a importância de encontrar alternativas aos métodos energéticos atuais, especialmente num futuro em que poderemos ter trilhões de dispositivos. A utilização de baterias tradicionais, ricas em Lítio, metais pesados e substâncias tóxicas, não é sustentável em grande escala. As células de combustível microbianas oferecem uma solução ecológica e de longo prazo, em linha com as necessidades ambientais do nosso tempo.
Considerações finais: potencial infinito
A capacidade destas células de combustível funcionarem independentemente das condições externas, tais como os níveis de humidade do solo, tem um importante impacto potencial a longo prazo. A perspectiva de implantar sensores autossustentáveis e de baixo impacto para monitorizar vários aspectos do nosso planeta abre cenários estimulantes para a agricultura, a ecologia e muito mais.
Desenvolvimentos como este na Northwestern University ajudarão a construir um futuro onde a nossa dependência de fontes de energia não renováveis e prejudiciais ao ambiente se tornará uma coisa do passado.
