Geobacter
(Antonieta Vendrell)
Os microorganismos Geobacter (são bactérias) foram primeiro descobertos na lama poluída do rio Potomac em 1987.
Gostam de viver em locais onde não há oxigénio e há abundante ferro. Têm a inesperada capacidade de transferir electrões para o metal. Isto significa que, sob condições ideais, os microorganismos Geobacter podem, em simultâneo, processar resíduos e gerar electricidade.
Bruce Rittmann, um professor da Universidade de Northwestern está a levar a cabo uma investigação juntamente com a NASA. A ideia será reciclar as fezes dos astronautas e utilizá-las para produzir electricidade. Este cientista está a criar um novo tipo de célula de combustível – uma célula de combustível microbiana membranar.
Todas as células de combustível geram electricidade ao produzir e controlar um fluxo de electrões. Numa célula de combustivel convencional os electrões extraidos do hidrogénio fluem através de um circuito e realizam trabalho, mas para isso estas células têm de receber um fornecimento constante de hidrogénio.
As células de combustível microbianas, por sua vez, obtêm os seus electrões a partir de resíduos orgânicos, ou seja, estes microorganismos conseguem processar dejectos e gerar electricidade. São necessárias algumas condições propicias que podem ser criadas num novo tipo de célula de combustivel microbiana membranar.
As bactérias no interior do dispositivo alimentam-se dos resíduos, e, como parte dos seus processos digestivos, elas extraem electrões do material residual. Os microorganismos Geobacter podem ser induzidos a transmitir estes electrões directamente para um eléctrodo da célula de combustível, que os conduz para um circuito - um fio, por exemplo. Ao fluírem através do circuito, eles geram electricidade.
Está a ser usado um protótipo na Universidade do estado da Pensilvânia para gerar electricidade enquanto purifica a água de despejos domésticos.
"Para tornar esta ideia prática para a viagem espacial é preciso ter uma configuração muito eficiente e compacta"
A célula de combustível não pode ocupar muito espaço.
Para satisfazer esta condição, Rittman está a considerar uma célula de combustível de fibras altamente compactadas, sendo cada uma delas, em si mesma, uma célula de combustível
Antes de tais projectos poderem ser postos em prática, contudo, Rittman e a sua equipa devem primeiro decifrar o mecanismo preciso pelo qual a bactéria transfere electrões para o eléctrodo. Até agora em testes laboratoriais, a velocidade de transferência é muito lenta. "Precisamos de saber como torná-la mais rápida," diz Rittman, "e assim gerar mais energia ."
Ele tem uma série de ideias acerca de qual possa ser o obstáculo. "O electrão, na realidade, tem de mover-se da superfície exterior do microorganismo para o eléctrodo, e pode acontecer que isso seja limitado." Mesmo se a bactéria vive agarrada à superfície do ânodo, na verdade, só uma pequena parte da bactéria toca o metal, e isso pode estar a impedir o movimento de electrões.
Outro factor está relacionado com a voltagem no eléctrodo. Tem de ser suficientemente elevada para induzir os microorganismos a libertarem os seus electrões. "Os microorganismos deslocam electrões a fim de obter energia. De facto, eles só deslocam os electrões quando ganham energia," explica. Qual a melhor voltagem? "Essa é uma das questões que estamos a tentar responder."
A célula de combustível microbiana membranar encontra-se ainda nas fases iniciais do seu desenvolvimento. Contudo, se o projecto tiver sucesso, poderemos encontrar estes aparelhos não só no espaço, mas também nas nossas próprias casas. Ao fim e ao cabo, os astronautas não são os únicos que produzem resíduos orgânicos.
"Temos de lidar com os resíduos de qualquer maneira," aponta Rittman. "Então por que não fazer do processo um ganho de energia em vez de uma perda de energia? Ao produzir electricidade, as células de combustível tornariam o processo de purificação de fluxos de água residuais muito mais económicos.
Além disso, diz Rittman, "elas mudam o nosso ponto de vista. As células de combustível microbianas transformam algo que consideramos indesejável, num recurso".
Resumos Relacionados
- Medição De Energia Elétrica
- Substituição De Energia Alternativa
- Definição De Valence Elétrons
- Mitocôndria, Uma Et Na Célula
- Geração De Eletricidade Através De Diferentes Formas
|
|