As células de combustível extraem energia do solo.

Uma equipe de pesquisa da Universidade Northwestern desenvolveu uma nova célula de combustível que coleta energia à medida que os microrganismos decompõem o solo.

A tampa da bateria impressa em 3D sobressai do solo. Foto: Bill Yen/Universidade Northwestern — A tampa da bateria impressa em 3D sobressai do solo. Foto: *Bill Yen/Universidade Northwestern*

Uma bateria alimentada pelo solo, do tamanho de um livreto, oferece uma alternativa viável às baterias em sensores subterrâneos usados na agricultura , conforme relatado pelo Interesting Engineering em 16 de janeiro. A nova pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

A equipe de especialistas destacou a durabilidade da nova célula de combustível, mencionando sua capacidade de suportar diversas condições ambientais, incluindo terrenos áridos e áreas sujeitas a inundações.

"Esses microrganismos são abundantes; eles vivem no solo em todos os lugares. Podemos usar sistemas simples para gerar eletricidade a partir deles. Não seremos capazes de abastecer uma cidade inteira com essa quantidade de eletricidade. Mas podemos aproveitar pequenas quantidades de eletricidade para aplicações práticas de baixo consumo energético", disse George Wells, membro da equipe de pesquisa.

Substâncias químicas provenientes de baterias podem infiltrar-se no solo. Portanto, a nova tecnologia também representa uma alternativa ecologicamente correta, eliminando as preocupações associadas aos componentes tóxicos e inflamáveis das baterias.

A nova célula de combustível utiliza tecido de carbono para o ânodo e um metal inerte e condutor para o cátodo. A equipe de pesquisa utilizou um material impermeável na superfície do cátodo, permitindo seu funcionamento em condições de inundação e garantindo sua secagem após a submersão.

Célula de combustível limpa em laboratório (esquerda) e coberta de sujeira (direita). Foto: Bill Yen/Universidade Northwestern — Célula de combustível limpa em laboratório (esquerda) e coberta de sujeira (direita). Foto: *Bill Yen/Universidade Northwestern*

O protótipo de célula de combustível opera de forma eficiente, gerando 68 vezes a quantidade de eletricidade necessária para alimentar seus sensores. A bateria também é robusta o suficiente para suportar grandes flutuações na umidade do solo. A equipe também conectou os sensores de solo a uma pequena antena para comunicação sem fio. Isso permite que a célula de combustível transmita dados para uma estação próxima. Notavelmente, a nova célula de combustível não só opera em condições secas e úmidas, como também dura aproximadamente 120% mais do que tecnologias similares.

"O número de dispositivos na Internet das Coisas está em constante crescimento. Se imaginarmos um futuro com trilhões desses dispositivos, será impossível fabricá-los todos usando lítio, metais pesados e outras substâncias ambientalmente perigosas", disse Bill Yen, pesquisador principal do novo estudo.

"Precisamos encontrar soluções alternativas que possam fornecer pequenas quantidades de energia para alimentar uma rede de dispositivos descentralizados. Para encontrar uma solução, temos pesquisado células de combustível microbianas baseadas no solo, usando microrganismos especiais para decompor o solo e fornecer essa pequena quantidade de eletricidade aos sensores. Enquanto houver carbono orgânico no solo para os microrganismos decomporem, a célula de combustível pode durar indefinidamente", concluiu Yen.

Thu Thao (De acordo com o site Interesting Engineering )

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