Algas geneticamente modificadas podem trazer energia solar fora da rede para a África rural

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Moritz Haisch/EyeEm/Getty Images
De fazer sapatos ecológicos para criar um novo tipo de biocombustível, as algas acabam sendo um material bastante versátil. Pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, acabaram de demonstrar outro caso de uso: uma biocélula solar mais eficiente, alimentada por algas vivas geneticamente modificadas.

“Já se sabe há algum tempo que microrganismos fotossintéticos – algas unicelulares – produzem pequenas quantidades de elétrons, estimulados pela luz, que podem ser coletados por eletrodos para produzir um atual," Professor Chris Howe, um dos principais pesquisadores do projeto, disse ao Digital Trends. “Você pode pensar em sistemas baseados nisso como uma versão biológica de uma célula fotovoltaica. Atualmente, a potência por unidade de área dessas células é baixa, com o máximo relatado como 0,1 watt por metro quadrado. No entanto, podemos usar os dispositivos para alimentar pequenos itens, como sensores ambientais. Conseguimos aumentar a produção de energia em cinco vezes.”

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A nova técnica desenvolvida em colaboração por pesquisadores dos departamentos de bioquímica, química e física da universidade envolve um sistema de duas câmaras. sistema, no qual os dois processos centrais envolvidos na operação de uma célula solar – geração de elétrons e sua conversão em energia – são separados. Isso lhes permitiu melhorar o desempenho da unidade de fornecimento de energia por meio da miniaturização. Como os fluidos se comportam de maneira diferente em escalas miniatura, essa configuração resultou em células mais eficientes, com menor resistência interna e menores perdas elétricas.

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Apesar de ser 5 vezes mais eficiente do que as biocélulas anteriores alimentadas por algas, a criação da equipa ainda produz apenas um décimo da densidade de potência fornecida pelas células de combustível solar convencionais. Isso não significa que seja inútil. “As células solares convencionais produzem uma densidade de energia maior do que os nossos dispositivos, embora os nossos dispositivos sejam provavelmente mais baratos fazer - tanto em investimento financeiro quanto em investimento energético - e desmantelar no final de sua vida”, Howe contínuo. “Além disso, nossos dispositivos podem produzir alguma energia no escuro, usando materiais produzidos pelas células de algas na luz, em contraste com as células solares convencionais.”

Howe observou que, embora as células solares convencionais sejam provavelmente preferidas para a produção de energia em larga escala para o abastecimento da rede, a sua célula solar biológica poderia ser útil em outros cenários. Por exemplo, na África rural, a luz solar é abundante, mas não existe um sistema de rede eléctrica.

No entanto, é necessário realizar trabalho adicional para chegar a esse ponto. “A expansão é sempre um grande obstáculo na passagem do laboratório para a implementação no mundo real”, disse Howe. “Queremos comercializar os sistemas, mas isso demorará alguns anos.”

Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Nature Energy.

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