Biocombustíveis

Biocélula usa suor da pele para gerar energia

Sunday, 27 de August de 2017

Biocélula usa suor da pele para gerar energia


Esta pequena seção de biocélula consegue gerar energia suficiente para alimentar pequenos dispositivos portáteis. [Imagem: UCSD]

Este pequeno adesivo, projetado para ser colado sobre a pele, é uma célula a combustível capaz de gerar energia usando como combustível o suor humano. A biocélula gera 10 vezes mais energia por área superficial do que qualquer dispositivo desse tipo já demonstrado.

Isso já é energia suficiente para alimentar uma série de equipamentos eletrônicos de vestir, como monitores de saúde, rádios bluetooth ou pequenas lanternas de LED, para sinalização de ciclistas e corredores à noite, por exemplo.

As células de biocombustível são equipadas com uma enzima que oxida o ácido lático presente no suor humano para gerar eletricidade. O anodo e catodo são feitos de nanotubos de carbono dispostos em uma matriz 3D.

Para que a estrutura se torne compatível com a elasticidade da pele humana, esses eletrodos são dispostos em uma matriz de polímero seguindo uma estrutura "ilha e ponte", em que seções mais densas do material são conectadas a outras por seções mais finas em formato de mola. Metade dos pontos mais densos formam o anodo e a outra metade forma o catodo.

Célula a biocombustível

Para aumentar a densidade de energia da biocélula, Amay Bandodkar e seus colegas da Universidade da Califórnia em San Diego tiveram que encontrar a combinação exata de materiais nos pontos e nas pontes.

Além disso, recobrir a estrutura com uma camada de nanotubos de carbono permitiu carregar cada ponto anódico com mais enzima que reage com o ácido lático e mais óxido de prata nos pontos catódicos e ainda otimizou a taxa de transferência de elétrons.

Como a energia gerada flutua com a quantidade de suor produzida pelo usuário, a biocélula foi conectada a um conversor DC/DC, que equaliza a saída, disponibilizando energia com potência e tensão constantes.

O resultado foi ótimo, mas ainda há desafios a vencer para se chegar a dispositivo prático. Por exemplo, o óxido de prata usado no catodo é sensível à luz, degradando-se com o tempo. Além disso, o ácido lático no suor se dilui ao longo do tempo, o que significa que a biocélula gera uma quantidade decrescente de energia.



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