Como vírus poderão carregar celulares e ser o novo combustível do seu carro

Encontrar formas limpas e renováveis de se produzir energia sempre foi um dos maiores desafios da humanidade. Porém, o que antes era uma opção, hoje se tornou uma necessidade obrigatória e crescente.

Tecnologias como a célula de combustível e mesmo o biodiesel já têm sido usadas e aperfeiçoadas há um bom tempo, mas ainda estão longe de acabar totalmente com a nossa dependência dos combustíveis fósseis em todo mundo.

Porém, se depender de uma doutora de química inorgânica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o futuro da produção limpa de energia poder ser muito mais promissor se nós contarmos com a ajuda de agentes que sempre estiveram presentes em nosso cotidiano: vírus e bactérias. Continue acompanhando esta matéria do Tecmundo e descubra como isso é possível.

Construtores naturais

Segundo a doutora Angela Belcher, a inspiração para a ideia surgiu depois de várias pesquisas sobre conchas marinhas, que podem ser encontradas facilmente no oceano. Durante uma conferência sobre desenvolvimento sustentável na Califórnia, Belcher explica que um tipo específico dessas conchas, chamado de Abalone, é feito de um composto especial de carbonato de cálcio, característica que as deixa até três mil vezes mais rígidas que as conchas comuns.

Além de mais forte, o material da concha é feito apenas de compostos naturais e em temperatura ambiente, com uma estrutura montada em escala nanométrica. O segredo das conchas para produzir um material tão sofisticado está nas bactérias construtoras, que aperfeiçoaram essa técnica ao longo de cinco milhões de anos.

Cada um desses microrganismos trabalha cooperativamente com os seus semelhantes e, sempre que uma concha se reproduz, a informação sobre como construir o composto é passada aos seus sucessores. A proposta da professora Angela é “ensinar” estes micro-organismos a fazer o mesmo com materiais mais úteis para nós, como células solares e até baterias.

Baterias vivas

Com a ajuda da engenharia genética, seria possível alterar a informação na qual as bactérias se baseiam na hora de construir e “convencê-las” a usar outros materiais, como fósforo, carbono e até ferro. A ideia é usar esses micro-organismos para produzir estruturas que, usando a tecnologia atual, acabam ficando caras demais, como as células de captação da energia solar.

Parece complicado? Pois saiba que os cientistas não só acham isso perfeitamente possível, mas também já conseguiram fazê-lo na prática. Para isso, eles contam com a ajuda de um vírus chamado M13 Bacteriophage, que tem a habilidade de infectar bactérias e modificar a estrutura do seu DNA.

Vírus construtor de baterias (Fonte da imagem: Reprodução YouTube)

Foram colocados bilhões desses vírus em uma solução líquida que continha elementos estranhos para os micro-organismos, como silício. Depois, bastou apenas que eles se reproduzissem naturalmente em milhões de outros indivíduos, confiando que o principio da variabilidade genética faria com que alguns dos vírus tivessem habilidades interessantes, como a de criar a estrutura de uma célula de painel solar, por exemplo.

A Dra. Angela explica que o procedimento já teve resultados promissores, sendo que um conjunto de diferentes vírus manipulados é usado para construir nanotubos e até semicondutores, formando uma bateria. Continuando com esse processo de “evolução induzida”, os cientistas puderam formar uma pequena bateria que, acredite se quiser, consegue bater o recorde de densidade energética de qualquer bateria existente hoje.

Breve, até os painéis solares poderão ser feitos de forma natural (Fonte da imagem: Divulgação SollarCellStringer)

Em outra experiência, outros tipos de bactérias foram modificados para construir nanotubos de carbono e combiná-los a um composto de dióxido de titânio. O resultado é uma célula solar capaz de transformar 11% da luz coletada em energia elétrica, além de não liberar nenhum tipo de resíduo nocivo ao meio ambiente durante o processo de construção.

O futuro é viral

A cientista acredita que a evolução induzida desses vírus pode ser levada muito mais além, resultando em baterias e outros sistemas que produzem energia a taxas que seriam impossíveis com qualquer tecnologia disponível hoje.

Mais pesquisas também mostraram que os vírus podem ser usados não só em processos construtivos, mas também na própria geração de eletricidade, com bactérias que agem como células de combustível ao separar o oxigênio e o hidrogênio da água.

Bactérias no fundo do tubo reagindo com a solução para liberar O2 (Fonte da imagem: Reprodução YouTube)

Além de todas as vantagens descritas até agora, Angela Belcher também lembra que tudo isso pode ser feito usando apenas compostos simples, naturais e em temperatura ambiente. Assim, os custosos processos de fabricação que envolvem o derretimento de materiais a temperaturas altíssimas ficariam obsoletos.

O desafio agora é encontrar formas de acelerar ainda mais os processos desencadeados pelas bactérias, permitindo que os produtos possam ser “fabricados” dentro do tempo exigido pela indústria. Caso isso aconteça, é provável que expressões como “meu laptop está cheio de vírus” tenham um sentido totalmente benéfico no futuro.