Plantas artificiais purificam o ar do ambiente e geram eletricidade

Plantas que limpam o ambiente

Os pesquisadores Maryam Rezaie e Seokheun Choi, da Universidade de Binghamton, nos EUA, vêm desenvolvendo há anos painéis solares de natureza biológica, feitos de bactérias, microrganismos fotossintéticos que também são usados para fazer biobaterias com vida útil enorme, na faixa dos 100 anos.

Agora eles integraram as duas ideias, criando plantas artificiais que, assim como suas equivalentes biológicas, alimentam-se do CO₂ atmosférico e liberam oxigênio, mas também apresentam uma vantagem que as plantas naturais não oferecem: As versões artificiais geram eletricidade.

Na verdade, as plantas artificiais oferecem uma vantagem adicional de eficiência: Ao usar  luz interna para estimular a fotossíntese das bactérias, elas alcançaram uma redução de 90% nos níveis de dióxido de carbono do ambiente, superando em muito a redução de 10% observada com plantas naturais nas mesmas condições.

A ideia é usar as pequenas plantas para ajudar a limpar o ar de ambientes internos, além de oferecer energia para alimentar pequenos aparelhos ou sensores.

“Especialmente depois de passar pela covid-19, sabemos a importância da qualidade do ar interno,” justificou Choi. “Muitas fontes podem gerar materiais muito tóxicos, como materiais de construção e carpetes. Nós expiramos e inspiramos, e isso acumula níveis de dióxido de carbono. Além disso, há riscos gerados na preparação de alimentos na cozinha e pela infiltração de fora.”

As plantas artificiais usam luz interna para a fotossíntese, alcançando uma redução de 90% nos níveis de dióxido de carbono, superando em muito a redução de 10% observada com plantas naturais.
[Imagem: Maryam Rezaie et al. – 10.1002/adsu.202400401]

Plantas que geram energia

Os dois pesquisadores contam que inicialmente usaram cinco das suas células solares biológicas e suas bactérias fotossintéticas para criar uma folha artificial “por diversão”.

Foi só então que eles se deram conta de que o conceito tem implicações mais amplas. Então levaram a coisa mais a sério e construíram uma primeira planta com cinco folhas, que permitiu testar com mais rigor a taxa de captura de dióxido de carbono e a capacidade de geração de oxigênio.

A geração de eletricidade é pequena com tão poucas folhas, em torno de 140 microwatts, mas a dupla afirma que é fácil melhorar a tecnologia para atingir uma saída mínima de mais de 1 miliwatt. Eles também pretendem integrar uma biobateria, compondo um sistema de armazenamento de energia para uso sob demanda.

“Quero poder usar essa eletricidade para carregar um celular ou para outros usos práticos,” disse Choi. “Com alguns ajustes finos, essas plantas artificiais podem fazer parte de todos os lares. Os benefícios dessa ideia são fáceis de ver.”

Outras melhorias na agenda da equipe incluem o uso de múltiplas espécies de bactérias, para garantir viabilidade a longo prazo, e o desenvolvimento de maneiras de minimizar a manutenção, como sistemas de fornecimento de água e nutrientes para as bactérias.