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.
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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