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Na Unesp, a engenheira Giulia Castro usou uma cianobactéria marinha coletada em Ubatuba para criar uma célula biofotovoltaica que gera energia pela fotossíntese: a bactéria libera elétrons captados por eletrodos. O protótipo produz 227 mW por metro quadrado, faz captura de CO2 e libera oxigênio, e já tem patente no INPI.
Imagine um aparelho que produz eletricidade e, ao mesmo tempo, limpa o ar que você respira. Não é ficção: é o que uma cianobactéria do mar, daquelas invisíveis a olho nu, faz dentro de um protótipo criado no interior de São Paulo. Enquanto vive e faz fotossíntese, ela gera corrente elétrica suficiente para alimentar um sensor e ainda captura gás carbônico, devolvendo oxigênio ao ambiente. Energia e despoluição no mesmo gesto.
A façanha é da engenheira de bioprocessos Giulia Castro, com orientação do professor Guilherme Peixoto, na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Unesp, em Araraquara. Conforme noticiou o Metrópoles, o sistema usa a cianobactéria marinha Synechocystis pevalekii, coletada na costa de Ubatuba, no litoral paulista. O protótipo chegou a gerar 227 mW por metro quadrado e teve a patente depositada no INPI, o instituto que protege a propriedade industrial no Brasil. É ciência nacional acendendo uma luz, literalmente.
Como uma bactéria do mar vira fonte de energia
Durante a fotossíntese, a cianobactéria quebra moléculas de água e libera elétrons, as partículas que formam a corrente elétrica. Eletrodos de metal posicionados no sistema capturam esses elétrons e criam uma diferença de potencial, exatamente o que faz a energia fluir. A planta microscópica trabalha, e o aparelho colhe a sobra.
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O mais interessante é que a cianobactéria não precisa morrer para isso. Ela segue viva, fazendo fotossíntese como faria no mar, e o sistema apenas aproveita um subproduto natural desse processo. É energia limpa de verdade, porque nasce do mesmo mecanismo que sustenta a vida no planeta, sem queima, sem combustível fóssil e sem emissão.
Para captar os elétrons, o projeto usou materiais simples e baratos. Os eletrodos são feitos de cobre, zinco e ligas metálicas convencionais, nada de insumos raros ou caríssimos. Foi justamente essa combinação de baixo custo com bom resultado que surpreendeu a própria pesquisadora. “O que mais me surpreendeu foi o quão bom os resultados foram”, afirmou Giulia Castro, considerando o material modesto que tinha em mãos.
227 mW por metro quadrado: o que o número significa
O número da manchete precisa ser entendido na medida certa. Em testes com iluminação de LED que simula o espectro do sol, a célula biofotovoltaica gerou 227,47 mW por metro quadrado. Sob luz solar direta, com as variações naturais de clima e temperatura, o resultado foi 215,3 mW, uma diferença de cerca de 5%. É energia suficiente para alimentar sensores, relógios digitais ou calculadoras, e não muito mais que isso, por enquanto.
Aqui entra a honestidade que toda boa ciência exige. Conforme o Olhar Digital, uma célula biofotovoltaica como essa gera cerca de mil vezes menos energia que um painel solar convencional. Ou seja, não se trata de substituir a energia solar nem de abastecer uma casa hoje, e sim de oferecer uma fonte limpa para aparelhos de baixíssimo consumo. O exagero seria prometer o que a tecnologia ainda não entrega.
É nesse nicho que mora o valor real do invento. Sensores ambientais espalhados em florestas ou rios, sistemas de monitoramento remoto e dispositivos da chamada Internet das Coisas precisam de pouca energia e ficam em lugares difíceis de cabear. Uma célula biofotovoltaica que se alimenta de luz e de uma bactéria pode ser perfeita para esses casos, funcionando longe da tomada e sem trocar pilha.
A reviravolta: gera energia e ainda limpa o ar
Se gerar energia limpa já seria suficiente, o sistema tem um segundo truque que é o que mais encanta. A mesma cianobactéria que produz eletricidade também faz captura de CO2 da atmosfera e libera oxigênio, porque é isso que a fotossíntese faz. O aparelho, portanto, não só evita poluir como ativamente ajuda a despoluir, retirando gás carbônico do ar enquanto trabalha.
A dimensão desse efeito ganha forma num cálculo simples e poderoso. Segundo a pesquisa, mil litros de cultura da bactéria seriam capazes de remover o CO2 emitido por um carro popular rodando 10 quilômetros por dia. Não é pouco para uma coluna de água esverdeada cheia de micro-organismos, e dá uma ideia concreta do potencial ambiental por trás da ideia.
Os pesquisadores enxergam aí um caminho que vai além da energia. Para o professor Guilherme Peixoto, a tecnologia abre uma porta para o mercado ambiental. “Essa configuração poderia gerar créditos de carbono e auxiliar” países a cumprir metas de redução de emissões, destacou o orientador. Produzir eletricidade fazendo captura de CO2 ao mesmo tempo é o tipo de soma que o planeta precisa, e que Giulia resume bem: segundo ela, gerar energia assim “garantiria a diminuição da concentração de carbono” na atmosfera.
A bactéria coletada em Ubatuba
A Synechocystis pevalekii é uma cianobactéria marinha coletada no litoral de Ubatuba, no litoral norte de São Paulo, e hoje preservada na coleção de micro-organismos do Instituto Oceanográfico da USP. Foi do mar de Ubatuba que saiu o organismo que agora gera eletricidade num laboratório do interior paulista.
A escolha de uma bactéria marinha não é aleatória. Cianobactérias estão entre os seres vivos mais antigos e resistentes do planeta, e foram elas que, há bilhões de anos, pela fotossíntese, ajudaram a encher a atmosfera de oxigênio. Usar uma espécie do litoral de Ubatuba conecta a inovação a um patrimônio natural brasileiro, o que dá ainda mais força à história. A matéria-prima da tecnologia é nativa.
Esse detalhe reforça o caráter nacional do feito. Da coleta em Ubatuba à patente no INPI, passando pelo laboratório da Unesp, é uma cadeia 100% brasileira de ciência. Não foi tecnologia importada nem bactéria de fora, e sim conhecimento e biodiversidade do próprio país transformados em inovação com potencial de impacto global.
Os três módulos do protótipo
Por trás do resultado existe um aparelho pensado em detalhe. A célula biofotovoltaica é dividida em três partes que trabalham juntas: um reservatório que abriga as cianobactérias, um reator bioeletroquímico onde a corrente é coletada, e uma torre que capta a luz do sol. Essa torre foi impressa em 3D para distribuir a iluminação de forma uniforme, garantindo que as bactérias recebam luz por igual.
O projeto não nasceu pronto. Ele levou cerca de dois anos para ser desenvolvido e começou como um desafio interdisciplinar proposto pelo professor Peixoto, unindo biologia, química e engenharia. Transformar uma ideia de sala de aula numa célula biofotovoltaica patenteada é um salto enorme, e mostra o que pesquisa universitária bem orientada consegue fazer.
A simplicidade dos materiais volta a ser o trunfo. Com cobre, zinco e ligas comuns, somados a uma bactéria que se reproduz sozinha sob luz, o custo de montar o sistema é baixo. É inovação de impacto ambiental reduzido tanto na operação quanto na fabricação, o oposto de tecnologias verdes que custam caro e poluem para serem feitas.
De sensor a crédito de carbono: o que vem pela frente
O futuro da tecnologia é promissor, desde que lido como projeção, e não como promessa pronta. No curto prazo, o alvo realista é alimentar sensores e pequenos computadores, o nicho onde a captura de CO2 e a geração de energia já fazem sentido hoje. É daí que a tecnologia deve começar a sair do laboratório para o mundo real.
Os planos de médio e longo prazo são mais ousados. A equipe projeta, com avanço de escala, chegar a gerar energia suficiente para um pequeno apartamento e, lá na frente, operar em larga escala com potencial de gerar créditos de carbono. Esses cenários, porém, ainda são metas, não realidade, e dependem de muita pesquisa e investimento para sair do papel.
Mesmo assim, o ponto de partida já é raro. Uma cianobactéria de Ubatuba virou célula biofotovoltaica patenteada que une energia limpa e captura de CO2 num só aparelho, feita por uma engenheira brasileira com material barato. Quando uma inovação dessas nasce dentro de uma universidade pública, o país inteiro ganha um ativo, e a corrida agora é para transformar o protótipo em produto.
No fim, o caso da Unesp mostra a ciência fazendo o que ela tem de melhor: olhar para a natureza e aprender com ela. Uma cianobactéria coletada em Ubatuba, que gera 227 mW por metro quadrado, faz captura de CO2 e devolve oxigênio, é a prova de que energia e meio ambiente não precisam estar em lados opostos. Pode ainda ser pequena, mas é exatamente assim que as grandes mudanças começam.
E você, imaginava que uma bactéria do mar pudesse acender um sensor e ajudar a limpar a atmosfera ao mesmo tempo? Conta aqui nos comentários se você acredita que tecnologias como essa célula biofotovoltaica vão fazer parte do nosso dia a dia, ou se ainda parecem distantes demais da realidade.
