Célula solar biogênica gera o dobro de energia mesmo com céu nublado

Redação do Site Inovação Tecnológica

O segredo da biocélula está no licopeno, a mesma substância responsável pela cor do tomate. [Imagem: S. K. Srivastava et al. - 10.1002/smll.201800729]

Célula solar biogênica

Pesquisadores descobriram uma maneira barata e sustentável de construir uma célula solar usando bactérias que convertem luz em energia - uma biocélula solar.

A biocélula gerou uma corrente mais do que o dobro mais forte do que qualquer outro dispositivo desse tipo até agora, e funcionou de forma eficiente tanto sob uma luz equivalente ao brilho do Sol, quanto sob uma penumbra mais forte do que em um dia chuvoso.

Com o desenvolvimento necessário que deverá se seguir, essas células solares - chamadas de "biogênicas", porque são feitas de organismos vivos - têm potencial para se tornar tão eficientes quanto as células fotovoltaicas usadas nos painéis solares convencionais.

Esforços anteriores para construir células solares biogênicas se concentraram na extração de um corante natural que as bactérias usam para a fotossíntese. É um processo caro e complexo, que envolve solventes tóxicos e pode causar a degradação do corante.

Sarvesh Srivastava, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, decidiu deixar o corante nas bactérias.

Corante coletor de energia

Srivastava modificou geneticamente bactérias E. coli para produzir grandes quantidades de licopeno, um corante que dá aos tomates a sua cor vermelho-alaranjada e é particularmente eficaz na colheita de luz para conversão em energia. As bactérias foram revestidas com um mineral que funciona como um semicondutor e, em seguida, a mistura foi aplicada a uma superfície de vidro.

Com o vidro revestido agindo como um anodo, a célula biogênica alcançou uma densidade de corrente de 0,686 miliamperes por centímetro quadrado - uma grande melhoria em relação aos 0,362 obtidos pela melhor abordagem anterior.

"Nós registramos a mais alta densidade de corrente para uma célula solar biogênica. Esses materiais híbridos que estamos desenvolvendo podem ser fabricados econômica e sustentavelmente e, com uma otimização suficiente, podem funcionar com eficiência comparável às células solares convencionais," disse o professor Vikramaditya Yadav, coordenador da equipe.

A economia de custos é difícil de estimar, mas Yadav acredita que o processo reduz o custo da produção de corantes para cerca de um décimo em relação aos métodos atuais. O "santo graal" nesse campo, disse ele, seria encontrar um processo que não mate as bactérias, para que elas possam produzir o corante indefinidamente.

Bibliografia:

A Biogenic Photovoltaic Material
Sarvesh Kumar Srivastava, Przemyslaw Piwek, Sonal R. Ayakar, Arman Bonakdarpour, David P. Wilkinson, Vikramaditya G. Yadav
Small
Vol.: 14, Issue 26
DOI: 10.1002/smll.201800729