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Uma equipe de pesquisadores da Northwestern University encontrou uma nova forma de gerar eletricidade: usar um dispositivo pequeno enterrado no solo que capta energia criada na decomposição da sujeira por micróbios.
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As células de combustível microbianas, como são chamadas, funcionam como uma espécie de bateria (com ânodo, cátodo e eletrólito). Só que em vez de extrair eletricidade de fontes químicas, elas trabalham com bactérias — que doam elétrons para condutores próximos enquanto se alimentam do solo.
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Um obstáculo do conceito é conseguir mantê-las “abastecidas” com água e oxigênio enquanto ficam enterradas.
Embora (as células) existam como conceito há mais de um século, seu desempenho não confiável e baixa potência de saída frustraram os esforços para fazer uso prático delas, especialmente em condições de baixa umidade
Bill Yen, líder do projeto
Sendo assim, a equipe criou novos designs e obteve sucesso com um deles em forma de cartucho colocado verticalmente em um disco horizontal.
Como é a célula de combustível ‘movida a sujeira’?
- Um ânodo de feltro de carbono em forma de disco fica na parte inferior do dispositivo, enterrado no solo, onde pode capturar elétrons enquanto os micróbios digerem a sujeira.
- O cátodo metálico condutor, por sua vez, fica no topo do ânodo.
- Um espaço de ar percorre todo o eletrodo e uma tampa protetora na parte superior impede que sujeira e detritos caiam e interrompam o acesso ao oxigênio.
- Parte do cátodo também é revestida com um material impermeabilizante, de modo que sempre haja uma seção em contato com oxigênio para manter a célula funcionando.
Nos testes, o projeto teve um desempenho consistente em diferentes níveis de umidade do solo, até completamente submerso. Em média, gerou cerca de 68 vezes mais energia do que o necessário para operar os seus sistemas integrados de detecção de umidade e transmissão de dados.
Enquanto houver carbono orgânico no solo para os micróbios se decomporem, a célula de combustível pode durar para sempre
Bill Yen, líder do projeto
Tal como acontece com outras fontes de geração de energia de longo prazo, como baterias feitas a partir de resíduos nucleares, a quantidade de energia gerada aqui não é grande o suficiente para operar um carro ou smartphone, por exemplo. Trata-se mais de alimentar pequenos sensores que podem funcionar a longo prazo sem a necessidade de trocas regulares de bateria.
A pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the ACM on Interactive.
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