Pesquisa inovadora da Unesp transforma fotossíntese bacteriana em energia elétrica sustentável
Uma pesquisa pioneira desenvolvida na Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Araraquara, no interior de São Paulo, está revolucionando o conceito de geração de energia limpa. Cientistas criaram um sistema experimental capaz de produzir eletricidade através da fotossíntese de cianobactérias marinhas, enquanto simultaneamente captura dióxido de carbono da atmosfera e libera oxigênio.
Do desafio acadêmico à patente registrada
O projeto nasceu de um desafio proposto pelo professor Guilherme Peixoto, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Unesp, que estimulou a integração de processos biológicos com componentes físicos ou químicos. A engenheira de bioprocessos e biotecnologia Giulia Evelin Oliveira Castro aceitou o desafio e desenvolveu a ideia ao longo de dezoito meses de pesquisa intensiva.
A proposta inovadora combinou cianobactérias marinhas com um reator bioeletroquímico e materiais condutores capazes de transportar elétrons, resultando na patente registrada como 'Sistema para produção biológica de energia elétrica a partir de radiação solar e uma cianobactéria marinha e seu processo de uso'.
As cianobactérias: microrganismos ancestrais com potencial energético
As cianobactérias representam os primeiros microrganismos produtores de oxigênio que surgiram em nosso planeta. Esses organismos utilizam o gás carbônico para seu crescimento e geram energia através da biofotólise, um processo biológico que emprega energia solar para decompor moléculas de água, produzindo hidrogênio e oxigênio.
A espécie específica utilizada na pesquisa, Synechocystis pevalekii, foi coletada na costa de Ubatuba, litoral paulista, e preservada na coleção de microrganismos do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo antes de ser multiplicada em condições controladas de laboratório.
Arquitetura do sistema: três módulos em harmonia
O protótipo desenvolvido consiste em três componentes principais interconectados:
- Um reservatório que abriga as culturas de cianobactérias marinhas
- Um reator bioeletroquímico especializado
- Uma torre helicoidal projetada para captação otimizada da radiação solar
As bactérias circulam continuamente entre esses módulos, sendo expostas à luz solar na torre helicoidal, o que estimula seus sistemas fotossintéticos. Durante esse processo, as moléculas de água são quebradas, liberando elétrons que são capturados por eletrodos metálicos, criando uma diferença de potencial que gera eletricidade limpa.
Resultados promissores em testes laboratoriais e de campo
Durante experimentos realizados em ambiente controlado com fitas de LED que simulam o espectro solar, o sistema alcançou impressionantes 227,47 miliwatts por metro quadrado. Quando testado em condições reais de campo, sob luz solar direta, manteve desempenho similar com 215,30 miliwatts por metro quadrado.
Embora essa potência seja suficiente apenas para alimentar dispositivos de baixo consumo como sensores ambientais, relógios digitais ou calculadoras, a consistência dos resultados demonstra que o protótipo pode operar eficientemente mesmo com variações naturais de temperatura e luminosidade.
Vantagens competitivas e sustentabilidade aprimorada
O sistema desenvolvido na Unesp apresenta várias vantagens significativas em relação a outras tecnologias de energia limpa:
- Utiliza materiais de baixo custo como cobre, zinco e ligas metálicas convencionais, com extração e reciclagem menos impactantes ambientalmente
- Não depende de organismos geneticamente modificados, facilitando sua replicação e reduzindo restrições legais e ambientais
- Atua simultaneamente na geração de energia, fixação de carbono atmosférico e liberação de oxigênio
- Em escala ampliada, poderia ser integrado a estruturas urbanas ou industriais como unidades de geração distribuída
Próximos passos e perspectivas futuras
A patente já foi submetida ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) e aguarda certificação final, processo que pode levar de meses a anos conforme os trâmites burocráticos. Segundo o professor Peixoto, o depósito do pedido já representa reconhecimento significativo do trabalho desenvolvido e garante proteção à propriedade intelectual da invenção.
Giulia Castro planeja continuar suas pesquisas durante o mestrado, avaliando outros aspectos do processo para otimizar seu desempenho. Com resultados adicionais, existe a possibilidade concreta de captação de recursos para iniciar uma startup especializada em energia biofotovoltaica.
Um artigo científico detalhando a pesquisa já foi submetido à revista especializada 'Bioprocess and Biosystems Engineering' e aguarda processo de revisão, com estimativa de publicação entre três e seis meses.
Esta inovação brasileira representa um passo importante na busca por soluções energéticas verdadeiramente sustentáveis, combinando geração de eletricidade limpa com benefícios ambientais adicionais na captura de gases de efeito estufa.
