Cientistas da Universidade de Córdoba, na Espanha, descobriram uma maneira de incorporar hemoglobina – o principal componente dos glóbulos vermelhos – em uma bateria, criando um protótipo que funcionou por 20 a 30 dias.
As baterias zinco-ar são uma das alternativas mais sustentáveis às onipresentes baterias de íons de lítio que já alimentam de laptops a veículos elétricos. Elas funcionam por meio de uma reação química chamada reação de redução de oxigênio. À medida que o ar é puxado para a bateria, o oxigênio é reduzido a água no cátodo (o polo positivo), liberando elétrons que oxidam o zinco no ânodo (polo negativo).
Para manter essa reação funcionando, você precisa de um bom catalisador, com algumas propriedades muito específicas. Propriedades, perceberam os pesquisadores, que a hemoglobina certamente possui. "Para ser um bom catalisador na reação de redução de oxigênio, o catalisador precisa ter duas propriedades: ele precisa absorver rapidamente as moléculas de oxigênio e formar moléculas de água com relativa facilidade", explicou o autor sênior Manuel Cano Luna em um comunicado. "E a hemoglobina atendeu a esses requisitos."
A hemoglobina é a proteína que dá aos glóbulos vermelhos tanto sua tonalidade característica quanto sua capacidade de transportar oxigênio. É fundamental para o funcionamento do nosso corpo e também se mostrou bastante impressionante na bateria: apenas 0,165 miligramas de hemoglobina a mantiveram viva por 20-30 dias.
Os pesquisadores afirmam que a utilização de um catalisador biocompatível como este pode ser fundamental se essas baterias forem utilizadas em dispositivos implantados dentro do corpo, como marcapassos. A bateria funciona em pH 7,4, que é muito semelhante ao pH do sangue. As possibilidades também podem se estender além dos humanos, já que análogos da hemoglobina estão presentes em muitos mamíferos.
No entanto, ainda há algumas coisas a serem aperfeiçoadas. O maior problema no momento é que o protótipo não é recarregável, então a equipe está procurando uma proteína que possa transformar a água de volta em oxigênio e iniciar o ciclo de reação novamente. O fato de precisar de oxigênio ao todo é outra limitação, o que significa que esses tipos de baterias não serão utilizáveis para aplicações no espaço.
Mas ainda é uma possibilidade fascinante. O armazenamento de energia continua a ser um grande obstáculo na busca da humanidade por um futuro mais sustentável. As baterias estão melhorando o tempo todo. Embora as baterias de íons de lítio sejam, sem dúvida, uma parte importante dessa história, os problemas relacionados à mineração de lítio suficiente e ao lixo que elas geram significam que há espaço para outras opções.
Uma bateria biocompatível baseada em hemoglobina pode ser apenas uma delas.
O estudo foi publicado na revista Energy & Fuels.
Traduzido e adaptado de IFLScience