Pesquisadores estudam micróbios que transformam metano em energia

Evolução do processo poderia levar à criação de baterias vivas, defendem os cientistas

No que diz respeito aos gases de efeito estufa, o metano é um vilão silencioso que pode agravar ainda mais a crise climática. O gás é pelo menos 25 vezes mais eficaz na retenção de calor do que o dióxido de carbono. Mas cientistas têm trabalhado para transformar o gás em um aliado, a partir da geração de energia por micróbios.

Pesquisadores holandeses publicaram uma pesquisa na ‘Frontiers in Microbiology’, – divulgada pelo portal Science Alert – onde exploram essa forma não convencional de se produzir eletricidade. “Isso pode ser muito útil para o setor de energia”, diz a microbióloga da Universidade Radboud, Cornelia Welte. A pesquisadora explica que, hoje, os processos que utilizam o metano para geração de energia costumam ter baixa capacidade de conversão e que os micróbios podem ajudar a impulsionar o processo.

“Nas atuais instalações de biogás, o metano é produzido por microorganismos e posteriormente queimado, que aciona uma turbina, gerando energia. Menos da metade do biogás é convertido em energia, e essa é a capacidade máxima alcançável. Queremos avaliar se podemos fazer melhor usando microorganismos”, afirma Welte.

O foco da pesquisa é um tipo de archaea – micróbio semelhante a bactéria, conhecido pelas capacidades de sobreviver sob condições extremas, e com capacidade de quebrar o metano em ambientes sem oxigênio.

O tipo específico de archaea usada pelos pesquisadores, a anaeróbica metanotrófica (ANME), realiza o processo de quebra de metano descarregando elétrons em uma cadeia de reações eletroquímicas.  Identificada pela primeira vez em 2006, o gênero ANME Methanoperedens oxida o metano com uma pequena ajuda de nitratos. As tentativas de extrair elétrons desse processo resultaram na produção de pequenas voltagens, que poderiam ajudar na geração de energia.

Para que essas archaeas se mostrem promissoras como células de energia, elas realmente precisam produzir uma corrente de maneira clara e inequívoca. Para chegar a esse ponto, Cornelia Welte e seus colegas pesquisadores reuniram uma amostra de micróbios e os cultivaram em um ambiente sem oxigênio, onde o metano era o único doador de elétrons.

Perto dessa colônia, eles também colocaram um ânodo de metal ajustado em tensão zero, criando efetivamente uma célula eletroquímica preparada para gerar uma corrente elétrica.
“Criamos uma espécie de bateria com dois terminais, onde um deles é um terminal biológico e o outro um terminal químico. As bactérias foram cultivadas em um dos eletrodos, para que doassem elétrons resultantes da conversão do metano”, diz a microbióloga Heleen Ouboter, também da Radboud University.

Depois de analisar a conversão de metano em dióxido de carbono e medir correntes flutuantes que atingiram 274 miliamperes por centímetro quadrado, a equipe deduziu que pouco mais de um terço da corrente poderia ser atribuída diretamente à quebra do metano. No que diz respeito à eficiência, 31% da energia do metano se transformou em energia elétrica.

Melhorar mais o processo poderia levar à criação de baterias vivas altamente eficientes que funcionam com biogás, extraindo mais energia e reduzindo a necessidade de usar tubulações de metano por longas distâncias (algumas mal conseguindo eficiência de cerca de 30%).

*Com supervisão de Juliana Causin