Biocélula a combustível gera e armazena eletricidade

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Protótipo (esquerda) e esquema de funcionamento (direita) da biocélula. [Imagem: RUB/Marquard]

Biossupercapacitor

Pesquisadores alemães e suecos desenvolveram um híbrido de célula a combustível e capacitor usando um aparato biocatalítico.

Isso significa que a coisa - seu nome técnico é biossupercapacitor - gera e armazena eletricidade de forma bastante eficiente.

A base do dispositivo são enzimas incorporadas em um gel polimérico estável, capazes de armazenar uma grande quantidade de energia, superando os sistemas tradicionais, nos quais a produção e o armazenamento de energia ocorrem em dispositivos diferentes, o que gera ineficiências e perdas.

"Esta tecnologia pode ser interessante, por exemplo, para dispositivos miniaturizados, que deverão abastecer a si próprios com energia sem usar fios. Isto é particularmente importante para sensores miniaturizados implantáveis," disse o professor Wolfgang Schuhmann, da Universidade Bochum, na Alemanha.

Enzimas e redox

Com o auxílio de uma enzima, o biossupercapacitor queima glicose como combustível em um dos eletrodos. No outro eletrodo, outra enzima converte oxigênio em água. Ambas as enzimas devem ser incorporadas em um gel condutor de elétrons para estabelecer o contato elétrico e permitir a circulação da corrente.

Pela primeira vez, a equipe conseguiu usar o mesmo gel, também chamado polímero redox, em ambos os eletrodos.

Quando o dispositivo está carregando, ou armazenando energia, o polímero redox em um dos eletrodos emite elétrons, sendo assim carregado positivamente. No outro eletrodo, o polímero absorve os elétrons e, portanto, é carregado negativamente. "Durante o processo de descarga, as cargas são iguais e flui uma corrente," explicou Schuhmann.

O protótipo é leve e consegue manter uma grande carga, mas a equipe afirma que é necessário aprimorá-lo.

"Nós vemos este trabalho como um ponto de partida para estratégias futuras no desenvolvimento de novas fontes de energia altamente funcionais e acessíveis, com base bioeletroquímica," escreveram os autores do trabalho.

Bibliografia:

A Nernstian Biosupercapacitor
Dmitry Pankratov, Felipe Conzuelo, Pyanut Pinyou, Sabine Alsaoub, Wolfgang Schuhmann, Sergey Shleev
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.201607144