Computador funcionou por seis meses com energia gerada por algas

Muitos de nós já percebemos a existência de novos aparelhos de uso doméstico que podem se conectar a redes de internet como se fossem computadores. Tais aparelhos foram batizados de IoT, do inglês Internet of Things, ou Internet das Coisas. Um estudo publicado há poucos dias, fez a surpreendente revelação de que um computador funcionou por seis meses com energia gerada por algas – e de forma ininterrupta.

O estudo foi conduzido por uma equipe de pesquisadores de universidades e instituições científicas majoritariamente europeias. Segundo os autores, a IoT é uma rede que está crescendo bastante nos últimos anos e é composta por “vários bilhões de pequenos dispositivos computacionais implantados em ambientes domésticos, comerciais e naturais, conectados a uma infinidade de ‘coisas’ para detectar e transmitir seu status, responder e comunicar adequadamente”.

O estudo científico se baseou na prerrogativa de que apesar da maioria dos aparelhos de IoT consumir uma pequena quantidade de energia que geralmente é oriunda de baterias, pode ser insustentável e ambientalmente indesejável alimentar vários bilhões desses aparelhos com baterias tradicionais. O autores sugerem que em 2035 deve haver cerca de 1 trilhão de aparelhos IoT no mundo todo. Atualmente, já são bilhões fazendo isso.

Neste sentido, outras fontes de energia para alimentar a rede IoT passam a ser fundamentais – incluindo a “computação alimentada por algas”, por abrir caminho para o desenvolvimento e implementação de um grande número de dispositivos IoT alimentados por fotossíntese, dizem eles.

Como o estudo foi conduzido

Ao perceberem que era possível obter pequenas quantidades de energia elétrica a partir de microrganismos fotossintéticos, os pesquisadores usaram um eletrodo de alumínio e bactérias fotossintéticas. A combinação de ambos resultou em um dispositivo gerador de energia, de tamanho equivalente ao de uma bateria AA, ou seja, em torno de 6 cm.

Apesar do pequeno tamanho, o dispositivo foi capaz de alimentar um microprocessador Arm Cortex M0+ por vários meses seguidos, durante os quais realizou mais de 1011 ciclos de computação em um ambiente doméstico.

Durante o experimento, a operação da CPU foi controlada por um software que tinha a capacidade de acionar um interruptor para que uma fonte de USB pudesse alimentar a CPU durante uma falha de energia. Porém, isso não foi necessário porque o gerador de energia de algas foi capaz de alimentar a CPU de forma bem sucedida pelo tempo que durou o estudo.

Além disso, uma luz de LED foi incorporada ao sistema para piscar durante o tempo em que a CPU era alimentada pelo gerador de energia de algas. Na eventualidade de uma falha de energia, a CPU faria o LED parar de piscar até o reinício do sistema. Segundo os autores, nenhuma falha foi observada durante a execução experimental, exceto quando induzida deliberadamente.

Conclusões

Diante dos resultados obtidos pelos autores do estudo, eles dizem que desenvolveram “um novo sistema biofotovoltaico de ânodo de alumínio baseado em microrganismos fotossintéticos não tóxicos generalizados, construído com materiais comuns, duráveis, baratos e amplamente recicláveis”.

Dessa forma, eles concluem que o objeto do estudo é um sistema que pode ocupar um lugar único no cenário tecnológico IoT.

Assim, os autores sugerem a possibilidade do sistema gerador de energia por algas ser usado como alternativa prática aos sistemas fotovoltaicos e células de combustível microbianas na alimentação de pequenos aparelhos eletrônicos conectados com a internet das coisas, seja para uso doméstico ou industrial, mas potencialmente para uso em locais remotos, abrindo “caminho para o desenvolvimento e implementação de um grande número de dispositivos IoT movidos a fotossíntese”.

Fonte: Bombelli, P. et al. Powering a microprocessor by photosynthesis. Energy & Environmental Science, 2022.

Sobre o autor | Fernando Oliveira