Abstrato

Células de combustível microbianas – uma bênção ou uma maldição

Priyanka Behera

As células de combustível microbianas utilizam hidratos de carbono residuais como combustível. Tem a propriedade de não utilizar catalisador ou membrana de troca de protões e, por isso, é amigo do ambiente para o tratamento de resíduos. A célula de combustível biológica converte energia química diretamente em energia elétrica. Estão na luz porque atuam em condições muito amenas, como a temperatura ambiente, a pressão e catalisadores baratos, ou seja, microrganismos ou enzimas. A célula utiliza lamas de estrume no compartimento anódico e soluções salinas aquosas que contêm oxigénio dissolvido. A posição do ânodo e do cátodo influencia fortemente o desempenho energético da célula de combustível. Existem dois tipos de células de combustível microbianas, ou seja, as células de combustível mediadas e as células de combustível sem mediador. As densidades de potência máximas obtidas com a célula foram de 4,21 W/m2. Os investigadores também relataram sobre uma célula de combustível mediada utilizando uma bactéria de iogurte e azul de metileno como mediador. É gerada uma densidade de potência máxima superior a 13 W/m2. Os biofilmes anódicos enriquecidos geraram densidades de potência até 6,9 W/m2. Uma desvantagem das enzimas redox nos MFCs é que não podem participar na transferência direta de eletrões com suportes condutores, pelo que o uso de mediadores é utilizado para a ligação elétrica do biocatalisador e do elétrodo. São utilizados vários métodos para funcionalizar a superfície do elétrodo com camadas constituídas por enzimas redox, eletrocatalisadores e biocatalisadores que promovem a transformação eletroquímica na interface do elétrodo. Os microrganismos que requerem um mediador não possuem proteínas de superfície eletroquimicamente ativas para transferir eletrões para o elétrodo anódico. Os MFC que não utilizam mediador requerem mais hidratos de carbono para funcionar. Exemplo de bactérias redutoras de metais A família Geobacteraceae e o género shewanella são utilizados principalmente para este tipo de células de combustível sem mediador.