A escassez de recursos críticos como o lítio e o cobalto há muito tempo é um alerta, pois são essenciais para a fabricação de baterias. No entanto, um grupo de engenheiros chineses encontrou uma solução que não requer mineração nem processos poluentes: só precisa de bactérias.
O estudo. Investigadores do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen desenvolveram uma bateria que funciona com bactérias vivas. Estes microrganismos são eletroativos, ou seja, produzem eletricidade. Assim, o sistema utiliza hidrogeles que contêm as bactérias vivas para conduzir a eletricidade e gerá-la, além de estarem protegidas dentro do material macio.
Aplicações tangíveis. A biobateria é pequena e tem capacidade para gerar energia de forma autónoma, ideal para ser integrada em dispositivos portáteis, especialmente na área médica. Uma das suas utilizações mais promissoras é o controlo preciso de funções fisiológicas, como a pressão arterial, através de estimulação bioelétrica direcionada. Desta forma, abre-se uma porta para novas formas de fisioterapia, monitorização em tempo real e dispositivos que não requerem recarga frequente nem materiais tóxicos.
Mais técnico. A biobateria gera eletricidade graças à atividade de bactérias como a Shewanella oneidensis MR-1, que estão contidas num gel à base de alginato. O material pode ser moldado com impressoras 3D, o que permite o seu design personalizado. O seu tamanho de 20 mm de diâmetro e 3,2 mm de altura contém: um gel com bactérias que atua como ânodo, outro gel com uma substância química que atua como cátodo e uma membrana especial que permite a passagem de iões entre eles.
Substitui o lítio? A sua capacidade específica (0,4 mAh/g) e densidade energética (0,008 Wh/L) são inferiores às das baterias de iões de lítio, mas esta biobateria oferece uma alternativa mais sustentável: não utiliza materiais críticos nem componentes tóxicos. Além disso, mantém uma viabilidade bacteriana de 70% durante o funcionamento e atinge 97,6% no final, o que demonstra uma notável estabilidade e eficiência.
Previsões. As biobaterias ainda estão longe de alcançar as de lítio em capacidade ou densidade energética. Mas o que perdem em potência, compensam com outras virtudes: recarregam-se sozinhas, são altamente eficientes e, acima de tudo, biocompatíveis. Estas qualidades tornam-nas especialmente adequadas para utilizações muito específicas, como a estimulação nervosa, o controlo de funções fisiológicas ou o funcionamento de dispositivos bioportáteis.
