A Universidade de Córdoba, na Espanha, revelou recentemente um avanço científico inovador: o desenvolvimento de uma bateria de zinco-ar alimentada por hemoglobina, o componente principal dos glóbulos vermelhos. Este protótipo pioneiro continua a funcionar por impressionantes 20 a 30 dias, oferecendo promissoras aplicações em dispositivos médicos, embora alguns desafios técnicos ainda precisem ser superados.
As baterias de zinco-ar são consideradas alternativas sustentáveis às amplamente utilizadas baterias de íons de lítio. Operando por meio da reação de redução de oxigênio, essas baterias transformam o ar em água, liberando elétrons no processo. O catalisador desempenha um papel crucial nesse ciclo, e os pesquisadores identificaram na hemoglobina a solução para esse requisito específico.
Manuel Cano Luna, autor sênior do estudo, explica que a hemoglobina, além de sua função essencial no transporte de oxigênio no corpo humano, possui propriedades ideais para ser um catalisador eficaz na reação de redução de oxigênio. A capacidade de absorver rapidamente moléculas de oxigênio e formar moléculas de água com facilidade tornam a hemoglobina um candidato promissor para impulsionar o desempenho dessas baterias inovadoras.
A quantidade mínima de hemoglobina necessária para manter o protótipo funcionando por até um mês – apenas 0,165 miligramas – destaca a eficiência e potencial dessa abordagem. Os pesquisadores apontam que essa bateria, ao operar em um pH de 7,4 semelhante ao do sangue, pode ser crucial para dispositivos implantados no corpo, como marca-passos. A biocompatibilidade da hemoglobina é uma vantagem adicional, abrindo possibilidades não apenas para uso humano, mas também para outros mamíferos.
Apesar desses avanços promissores, alguns desafios persistem. O protótipo atual não é recarregável, e a equipe de pesquisa está em busca de uma proteína capaz de transformar a água em oxigênio, reiniciando assim o ciclo de reação. Além disso, a dependência de oxigênio limita a aplicação dessas baterias em ambientes sem esse elemento vital, como no espaço.
No entanto, o desenvolvimento dessa bateria de sangue abre portas para novas possibilidades no armazenamento de energia, um desafio crucial para a transição da sociedade para fontes mais sustentáveis. Enquanto as baterias de íons de lítio desempenham um papel vital, preocupações relacionadas à mineração de lítio e seus resíduos destacam a necessidade de explorar alternativas, como as baterias de zinco-ar alimentadas por hemoglobina.
A promissora bateria de hemoglobina
Além do desempenho eficiente, o protótipo de bateria apresenta outras vantagens. As baterias de zinco-ar são consideradas mais sustentáveis e podem resistir a condições atmosféricas adversas, proporcionando durabilidade em comparação com outras baterias sensíveis à umidade. A utilização da hemoglobina como catalisador biocompatível é particularmente empolgante, indicando a possibilidade de integração dessas baterias em dispositivos implantados no corpo humano, como marca-passos.
No entanto, para atingir seu potencial máximo, a equipe de pesquisa reconhece a necessidade de superar algumas limitações. A bateria, por enquanto, é primária e não recarregável, representando uma área-chave para melhorias futuras. A busca por uma proteína biológica capaz de transformar água em oxigênio está em andamento, visando tornar essa inovação uma solução mais completa e sustentável.
Perspectivas futuras
O estudo, publicado na revista Energy & Fuels, destaca a significativa contribuição da Universidade de Córdoba para o avanço da tecnologia de armazenamento de energia. As baterias alimentadas por hemoglobina oferecem uma alternativa promissora em um cenário onde a demanda por dispositivos móveis continua a crescer, e a transição para fontes de energia renovável destaca a necessidade de soluções eficientes de armazenamento.
Ainda que desafios subsistam, como a não recarregabilidade do protótipo atual e a dependência de oxigênio, as implicações potenciais dessa inovação não podem ser subestimadas. À medida que a sociedade busca opções mais sustentáveis, o papel das baterias evolui. As preocupações ambientais relacionadas às baterias de íons de lítio impulsionam a busca por alternativas, e a bateria de sangue à base de hemoglobina emerge como uma opção intrigante.
