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Quintas 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, como da produção de energia.

Quintas de energia? Cientistas criam plantas que produzem eletricidade!
Cientistas desenvolvem sistema capaz de gerar energia elétrica a partir de plantas vivas, descoberta que pode mudar o futuro do agro e da energia.

Quando pensamos em plantas, várias coisas podem vir à nossa mente. Podem servir como fonte de alimento, oxigénio 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 isto é uma realidade. Os investigadores conseguiram, pela primeira vez, transformar uma planta suculenta numa "célula bio-solar" viva que funciona à base de fotossíntese para gerar energia elétrica. O estudo foi publicado na ACS Applied Materials & Interfaces.

Ao recolherem eletrões transportados naturalmente dentro das células vegetais, os cientistas perceberam que poderiam gerar eletricidade como parte de uma célula fotovoltaica biológica e viva.

Acontece que em todos os seres vivos, desde bactérias até animais, eletrões são transportados como parte de processos bioquímicos naturais. Se elétrodos estiverem presentes para capturá-los, as células podem gerar eletricidade que, posteriormente, pode ser aproveitada noutro lugar.

Investigações anteriores já foram capazes de criar células de combustível com bactérias seguindo um princípio parecido, mas os micróbios precisavam de ser constantemente alimentados. Desta vez, os cientistas recorreram à fotossíntese para gerar energia de uma forma mais fácil.

Como a fotossíntese pode gerar baterias elétricas vivas?

Durante a fotossíntese, a luz solar incide nas folhas e impulsiona um fluxo de eletrões a partir da água, resultando na geração de oxigénio e açúcar. Isto significa que as células vegetais fotossintéticas estão constantemente a produzir eletricidade que pode ser transportada para alimentar um circuito externo.

Fazendas de energia? Cientistas criam plantas que produzem eletricidade!
Usando uma Corpuscularia lehmannii, os cientistas criaram uma célula solar viva, com ânodos de ferro e cátodos de platina inseridos nas suas folhas. Imagem: Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster, Noam Adir

Em particular, plantas como as suculentas encontradas em ambientes áridos têm cutículas grossas para armazenar água e nutrientes dentro das suas folhas e, portanto, um grande potencial para gerar energia.

Os investigadores questionaram-se então se todo este material interno poderia ser usado como solução eletrolítica de uma célula eletroquímica, e descobriram que a resposta é sim.

Utilizando um exemplar de Corpuscularia lehmannii, os cientistas foram capazes de criar uma célula solar viva com o auxílio de ânodos de ferro e cátodos de platina inseridos nas suas folhas.

Além disso, a equipa projetou a experiência de forma a que os protões dentro da solução interna da folha pudessem ser combinados para formar gás hidrogénio no cátodo, e o hidrogénio pudesse também ser recolhido e usado noutras aplicações.

O quão efetiva é esta “célula bio-solar”?

Uma única folha foi capaz de produzir voltagens de 0,28V. Conectada a um circuito 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 estes números sejam menores do que os de uma bateria alcalina tradicional, representam uma única folha. A conexão de várias folhas em série aumentará a tensão e tornará a tecnologia aplicável em escalas maiores.

Recorde-se que estes são apenas os primeiros passos numa linha de investigação que deve continuar durante os próximos anos. Mas como um todo, a energia gerada e a recolha de hidrogénio podem permitir o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e multifuncionais como nunca antes visto.

Num futuro próximo, esta investigação pode transformar-se numa quinta de energia renovável, com plantações a suprirem as necessidades energéticas de centros urbanos de forma sustentável. O único senão é que teremos de esperar alguns anos para ver o que o futuro nos reservou.