Concepção artística de uma fina película de nanofios de proteínas gerando eletricidade a partir da umidade atmosférica. (Créditos da imagem: Umass Amherst/Yao and Lovley Labs).

Cientistas desenvolveram um dispositivo que, segundo eles, usa uma proteína natural para gerar eletricidade a partir da umidade do ar.

O engenheiro elétrico Jun Yao e o microbiologista Derek Lovley, da Universidade de Massachusetts, apresentam em um artigo publicado na revista Nature o Air-Gen (ou gerador a ar), que Lovley descreve como “a aplicação mais surpreendente e emocionante de nanofios de proteína até agora”.

O Air-Gen possui nanofios de proteínas eletricamente condutivos produzidos pelo micróbio Geobacter, que Lovley descobriu no rio Potomac, nos Estados Unidos, há três décadas e vem trabalhando desde então, em particular, investigando seu potencial para “eletrônicos verdes”.

O Air-Gen conecta eletrodos aos nanofios de proteínas de tal maneira que a corrente elétrica é gerada a partir do vapor de água naturalmente presente na atmosfera. O dispositivo requer apenas uma fina película de nanofios de proteínas com menos de 10 mícrons de espessura. A parte inferior do filme repousa sobre um eletrodo, enquanto um eletrodo menor que cobre apenas parte do filme de nanofios fica no topo.

O filme absorve o vapor de água da atmosfera. Uma combinação da condutividade elétrica e da química da superfície dos nanofios de proteínas, acoplada aos poros finos entre os nanofios no filme, estabelece as condições que geram uma corrente elétrica entre os dois eletrodos.

Desenvolvido no laboratório de Yao, o Air-Gen é de baixo custo, não poluente e renovável, e não precisa de Sol nem vento, afirma os pesquisadores. O dispositivo pode trabalhar em ambientes fechados ou com umidade extremamente baixa, como a dos desertos.

O equipamento atual consegue alimentar apenas eletrônicos pequenos, mas os pesquisadores visam a produção em escala comercial em breve. Além disso, também existe a ideia de um pequeno patch genérico do Air-Gen capaz de alimentar wearables eletrônicos, como monitores de saúde, relógios inteligentes e, talvez, celulares.

“O objetivo final é fabricar sistemas em larga escala”, afirmou Yao. “Por exemplo, a tecnologia pode ser incorporada à tinta de parede que pode ajudar a fornecer energia para sua casa”, explicou ele.

Lovley também está trabalhando para melhorar as capacidades biológicas práticas do Geobacter. Recentemente, seu laboratório desenvolveu uma nova linhagem microbiana para produzir os nanofios de proteínas em larga escala de maneira mais rápida e barata.

“Transformamos a E. coli em uma fábrica de nanofios de proteínas”, disse ele. “Com esse novo processo escalável, o fornecimento de nanofios de proteínas não será mais um gargalo para o desenvolvimento dessas aplicações”, finalizou. [Cosmos].