Bateria movida por hemoglobina segue o princípio da bateria comum, utilizando a energia química para gerar a elétrica. Mas, neste caso a reação ocorre utilizando uma molécula biológica como a hemoglobina; entenda.
Cientistas espanhóis desenvolveram uma bateria que utiliza hemoglobina para catalisar as reações eletroquímicas que geram eletricidade, alimentando-a por cerca de 20 a 30 dias.
A hemoglobina, encontrada nos glóbulos vermelhos do sangue humano, é responsável por transportar o oxigênio dos pulmões para os tecidos do corpo e remover o dióxido de carbono.
Hemoglobina na redução de oxigênio para gerar eletricidade
Inspirados na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, Valentín Caballero e sua equipe da Universidade de Córdoba criaram um dispositivo eletroquímico em que o oxigênio desempenha um papel crucial, semelhante às baterias zinco-ar.
As baterias de zinco-ar combinam o oxigênio atmosférico e o metal zinco em um eletrólito alcalino líquido. Assim, gera eletricidade como um subproduto do óxido de zinco produzido na reação.
E desse modo, quando o processo é revertido durante a recarga, se produz novamente oxigênio e zinco.
Biobateria com molécula de hemoglobina
A equipe descobriu que a hemoglobina possui propriedades ideais para o processo de redução e oxidação (redox), essenciais para a geração de energia nesse tipo de sistema.
Isso possibilitou a criação da primeira bateria biocompatível que utiliza hemoglobina na reação eletroquímica para converter energia química em elétrica.
Essencialmente, a biobateria é uma versão da bateria zinco-ar com a hemoglobina atuando como catalisador. A proteína otimiza a reação de redução de oxigênio. Permitindo que o oxigênio sofra o processo de redução e se transforme em água no cátodo (polo positivo), liberando elétrons que alimentam a oxidação do zinco no ânodo (polo negativo).
“Para ser um bom catalisador na reação de redução de oxigênio, é necessário que o catalisador absorva rapidamente moléculas de oxigênio e forme moléculas de água facilmente. A hemoglobina atende a esses requisitos”, explicou o professor Manuel Luna.
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Tecnologia ideal para dispositivos de saúde
O protótipo da bateria biocompatível opera com apenas 0,165 miligrama de hemoglobina por 20 a 30 dias.
O estudo descrevendo a nova tecnologia está na publicação da revista científica Energy & Fuels. E, o cientista acredita que a utilização da hemoglobina como catalisador biocompatível é bastante promissora no que diz respeito à utilização deste tipo de bateria em dispositivos integrados no corpo humano.
“Lidar com a hemoglobina como catalisador biocompatível mostra grande potencial para aplicação em dispositivos implantáveis no corpo humano, como marcapassos. Além disso, a bateria opera em pH 7,4 similar ao do sangue, o que é muito promissor”, disse Luna.
Por fim, claro, há espaço para melhorias. A principal limitação deste protótipo é sua natureza primária, ou seja, não pode ser recarregada.
Então, agora a equipe segue investigando outras proteínas biológicas que possam transformar água em oxigênio, visando desenvolver uma versão recarregável da bateria.
Via: Gizmodo
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