agosto 05, 2013

Urina poderá ser usada para carregar celular

O conceito acaba de ser testado, uma vez que o líquido que todos nós excretamos foi utilizado para carregar um telefone celular e fazer uma chamada. O sistema repousa sobre um elemento conhecido: a pilha a combustível microbiana.
O telefone à direita foi carregado com pilhas a combustível microbianas funcionando à urina (visíveis atrás).

Todos os dias, os humanos excretam entre 7 e 14 bilhões de litros de urina (1 a 2 litros por pessoa, por dia). Afinal! Não podemos fazer nada, neste momento em que se busca valorizar os resíduos, tanto mais que esta fonte é inesgotável? Eis, com certeza, a questão que se colocaram pesquisadores do Laboratório de Pesquisa de Bristol (BRL, uma co-empresa das universidades do oeste da Inglaterra e de Bristol), antes de imaginar e depois de testar um novo conceito que acabam de apresentar na revista Physical Chemistry Chemical Physics. E isto funciona!

Ioannis Ieropoulos e seus colegas conseguiram produzir eletricidade usando urina como combustível. E isto não é tudo: o conceito foi utilizado para recarregar um telefone celular, o suficiente para fazer uma chamada e enviar alguns torpedos. Seguramente, são ainda requeridas melhorias antes de se considerar uma possibilidade de comercialização. Sobre o que repousa esta tecnologia?

Na realidade, os testes foram feitos com dois sistemas diferentes, dos quais pilhas a combustível microbianas constituem o coração. Em sua região eletricamente negativa, estas unidades contêm microorganismos que se degradam, quando respiram em anaerobiose, moléculas carbonadas (por exemplo, açúcares), liberam elétrons. Estas cargas negativas são, então, recuperadas por um ânodo e, assim, dão nascimento a uma corrente. As MFCs (Microbial Fuel Cells) já foram diversas vezes evocadas, por que se constituem em um meio alternativo para a produção de energia a partir de águas servidas. Em compensação, fazê-las funcionar unicamente com urina é a primeira vez!

Voltemos aos dispositivos experimentais.

O dispositivo se compõe de seis pilhas a combustível microbianas providas de um cilindro de cerâmica e que funcionam à urina. Elas são divididas em duas subunidades (esquerda e direita), cada uma sendo composta de três pilhas colocadas em cascata.

Pilha bacteriana por menos de dois euros ( pouco mais de 6 reais).

O primeiro sistema desenvolvido pela BRL se compõe de 12 cilindros de cerâmica, que foram reunidos em cascata em grupos de três. Eles formam, portanto, quatro subunidades eletricamente conectadas em série, enquanto os três tubos são ligados em paralelo. Parcialmente composto de fibra de carbono, o ânodo se encontra no núcleo desses cilindros porosos de 10,2 cm de comprimento, 3,5 cm de diâmetro exterior e de 2,5 cm de diâmetro interior. Por sua vez, o cátodo, que se apresenta sob forma de duas camadas de pintura ricas em partículas de grafite, se situa na face externa dos cilindros. Um fiozinho metálico serve, então, de coletor de cargas.

Após terem recebido borras anóxicas, ricas em bactérias, os cilindros foram regularmente aprovisionados com urina, durante uma semana, sabendo-se que eles têm um conteúdo de 49 ml, mas nenhum fluxo contínuo foi estabelecido. De fato, uma bomba peristáltica foi conectada ao dispositivo (vazão de 250 microlitros por minuto).

Durante os testes, o sistema cerâmico foi utilizado para recarregar uma bateria lítio-polímero, de 3,7 V e 150 mAh, que fez, em seguida, funcionar um telefone Samsung GT-E2121B, que se ilumina quando a diferença de potencial ultrapassa o limiar de 3,25 V). Aqui, dois detalhes devem ser observados: o dispositivo é particularmente barato, menos de dois euros de material, e seu tempo de vida foi estimado em vários anos.


Uma carga de 24 horas para 25 minutos de funcionamento e uma chamada

A densidade de energia das pequenas pilhas microbianas é melhor que a das grandes. Isto porque o segundo dispositivo usado consistiu das 24 EcoBot-IV MFC, pilhas com uma capacidade de 6,25 ml. Elas foram conectadas duas a duas, em paralelo, cada par sendo depois colocado em um sistema em série, que vai produzir uma diferença de potencial de 7,2 V. Alimentada com urina, a estrutura recarregou diretamente o telefone celular, cuja bateria tinha, desta vez, uma carga elétrica de 1.000 mAh. Após 24 horas de carga, o celular permaneceu ligado 25 minutos, durante os quais vários torpedos foram enviados e efetuada uma chamada de 6 minutos e 20 segundos.

A performance ainda está longe de ser impressionante, mas demonstra a viabilidade do conceito. Tal tecnologia seria, provavelmente, bem-vinda nos países emergentes. Permitiria, então, a muitas pessoas, fácil acesso à energia elétrica, sem que precisassem ter dinheiro extra para comprar combustível.

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