Micróbios engolem metano e geram eletricidade: uma estranha bateria viva

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Um grupo de investigadores dos Países Baixos criou uma forma invulgar de central elétrica — que funciona à base de bactérias.

Segundo a Science Alert , quando se fala em gases com efeito de estufa, o metano é silencioso e discreto, e pode arrastar-nos furtivamente para uma crise climática cada vez mais profunda. Na nossa atmosfera, é pelo menos 25 vezes mais eficaz a capturar calor do que o dióxido de carbono.

Do ponto de vista energético, a sua combustão também não é eficiente —menos de metade da energia no gás natural é convertida em energia elétrica.

Num estudo publicado na Frontiersin, este mês, uma equipa de investigadores tentou otimizar a energia recolhida com o metano, com uma forma pouco convencional: uma central elétrica que precisarmos de um microscópio para ver.

Isto poderia ser muito útil para o sector energético“, diz Cornelia Welte, microbiologista da Universidade de Radboud.

“Nas atuais instalações de biogás, o metano é produzido por microrganismos, e queimado, o que aciona uma turbina que gera energia. Menos de metade do biogás é convertido em energia, e esta é a capacidade máxima atingível. Queremos ver se podemos fazer melhor com a utilização de microrganismos”, explica a cientista.

O foco da investigação é um tipo de arqueobactérias: micróbios semelhantes a bactérias conhecidas pela sua extraordinária capacidade de sobrevivência em condições estranhas e duras, incluindo a capacidade de decompor o metano em ambientes énio.

O tipo específico de bactéria usado, a anaerobic methanotrophic archaea (ANME), consegue descarregar eletrões numa cadeia de reações eletroquímicas, usando um metal ou metaloide fora das suas células — ou mesmo doando-os a outras espécies no seu ambiente.

Descrito pela primeira vez em 2006, a ANME mostrou-se capaz de oxidar o metano com uma pequena ajuda de nitratos — o que torna os pântanos agrícolas encharcados com fertilizantes dos Países Baixos o seu habitat natural.

Tentativas de extrair eletrões deste processo em células de combustível microbianas resultaram em energia de muito baixa tensão. Para que estas bactérias sejam viáveis como células geradoras de metano, teriam de produzir corrente elétrica de uma forma clara e inequívoca.

Para tornar as coisas mais difíceis, o Methanoperedens não se presta a um cultivo fácil. Assim, Welte e os seus colegas recolheram uma amostra de micróbios que sabiam ter arqueobactérias de metano, e cultivaram-nos num ambiente escasso em oxigénio, onde o metano era o único doador de eletrões.

Perto desta colónia colocaram também um ânodo metálico fixado em voltagem zero, criando uma célula eletroquímica preparada para gerar uma corrente.

“Criamos uma espécie de bateria com dois terminais, onde um deles é um terminal biológico e o outro é um terminal químico“, diz a microbiologista Heleen Ouboter, também da Universidade de Radboud. “Cultivamos as bactérias num dos elétrodos, aos quais as bactérias doam eletrões resultantes da conversão do metano”.

Após analisar a conversão do metano em dióxido de carbono e medir correntes flutuantes que chegaram a atingir 274 miliamperes por centímetro quadrado, a equipa deduziu que um pouco mais de um terço da corrente poderia ser atribuído diretamente à decomposição do metano.

No que diz respeito à eficiência, 31% da energia do metano tinha-se transformado em energia elétrica, tornando-a a algo comparável com algumas centrais elétricas.

Uma melhor adaptação ao processo poderia permitir a criação de baterias vivas altamente eficientes que funcionassem com biogás —  o que é particularmente importante, porque algumas das atuais centrais elétricas de metano mal conseguem atingir eficiências de cerca de 30%.

Assim, aprender mais sobre as formas como este insidioso gás com efeito de estufa se decompõe no nosso ambiente só pode trazer-nos benefícios.

  Inês Costa Macedo, ZAP //

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