Fazendas de energia? Cientistas criam plantas que produzem eletricidade!
Cientistas desenvolvem um sistema capaz de gerar energia elétrica a partir de plantas suculentas, uma espécie de célula fotovoltaica biológica - e a descoberta pode mudar o futuro tanto do agronegócio quanto da produção de energia.
Quando pensamos em plantas, várias coisas podem vir à nossa mente. Elas podem servir como fonte de alimento, oxigênio e até mesmo como decoração. Mas digamos que usar plantas como uma fonte de energia elétrica não é exatamente algo fácil de se imaginar.
No entanto, agora isso é uma realidade. Pesquisadores conseguiram, pela primeira vez, transformar uma planta suculenta em uma "célula bio-solar" viva que funciona à base de fotossíntese para gerar energia elétrica. A pesquisa foi publicada na ACS Applied Materials & Interfaces.
Acontece que em todos os seres vivos, desde bactérias até animais, elétrons são transportados como parte de processos bioquímicos naturais. Se eletrodos estiverem presentes para capturá-los, as células podem gerar eletricidade que, posteriormente, pode ser aproveitada em outro lugar.
Pesquisas anteriores já foram capazes de criar células de combustível com bactérias seguindo um princípio parecido, mas os micróbios precisavam ser constantemente alimentados. Dessa vez, os cientistas recorreram à fotossíntese para gerar energia de maneira mais fácil.
Como a fotossíntese pode gerar baterias elétricas vivas?
Durante a fotossíntese, a luz solar incide nas folhas e impulsiona um fluxo de elétrons a partir da água, resultando na geração de oxigênio e açúcar. Isso significa que as células vegetais fotossintéticas estão constantemente produzindo eletricidade que pode ser transportada para alimentar um circuito externo.
Em particular, plantas como as suculentas encontradas em ambientes áridos têm cutículas grossas para armazenar água e nutrientes dentro de suas folhas e, portanto, um grande potencial para gerar energia.
Os pesquisadores se perguntaram então se todo esse material interno poderia ser usado como solução eletrolítica de uma célula eletroquímica - E descobriram que a resposta é sim.
Além disso, a equipe projetou o experimento de maneira que os prótons dentro da solução interna da folha pudessem ser combinados para formar gás hidrogênio no cátodo, e esse hidrogênio pudesse também ser coletado e usado em outras aplicações.
O quão efetiva é essa “célula bio-solar”?
Uma única folha foi capaz de produzir voltagens de 0,28V. Conectada a um circuito ela gerou 20 µA/cm2 de fotocorrente. Caso exposta à luz, a folha é capaz de produzir corrente de maneira contínua, como uma verdadeira célula fotovoltaica viva.
Embora esses números sejam menores que os de uma bateria alcalina tradicional, eles representam uma única folha. A conexão de várias folhas em série aumentará a tensão e tornará a tecnologia aplicável em escalas maiores.
Vale lembrar que estes são apenas os primeiros passos em uma linha de pesquisa que deve continuar durante os próximos anos. Mas como um todo, a energia gerada e a coleta de hidrogênio podem permitir o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e multifuncionais como nunca antes visto.
Em um futuro próximo, essa pesquisa pode se transformar em uma fazenda de energia renovável, com plantações suprindo as necessidades energéticas de centros urbanos de maneira sustentável. O único porém é que teremos de esperar alguns anos para ver o que o futuro nos reservou.