Invenção: planta artificial purifica o ar em ambiente interno e ainda gera energia

Os cientistas desenvolveram uma planta artificial que limpa o ar interno, reduzindo em até 90% os níveis de CO2, e ainda gera eletricidade. Veja mais informações.

planta artificial
A inovadora planta artificial que purifica o ar e gera energia. Fonte: Rezaie e Choi (2024).

Pesquisadores da Universidade de Binghamton, em Nova York, EUA, criaram uma planta artificial cianobacteriana que consegue limpar o ar, reduzindo os níveis de dióxido de carbono (CO2), e também gerar energia o suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos, como um smartphone.

Segundo eles, isso surgiu de forma não-intencional: enquanto ‘brincavam’ com a combinação de cinco células fotovoltaicas biológicas e bactérias fotossintéticas, eles perceberam a sua aplicação prática. Então, o que começou como um experimento divertido resultou em um dispositivo que pode ter um grande impacto na qualidade do ar e na sustentabilidade energética.

Então, eles se aprofundaram na pesquisa e os resultados dessa invenção inovadora foram publicados na revista Advanced Sustainable Systems.

Que planta é essa e como ela purifica o ar?

Essa invenção, por enquanto, é uma prova de conceito, ou seja: é um modelo prático para estabelecer o conceito teórico da criação. A planta artificial cianobacteriana (pois possui cianobactérias - que realizam a fotossíntese) possui cinco folhas artificiais que geram oxigênio limpo e removem o CO2 do ar, com capacidade de gerar energia para ligar uma lâmpada ou alimentar um smartphone, por exemplo.

As folhas utilizam células solares biológicas e bactérias fotossintéticas. Essas células então capturam a luz do ambiente interno e usam a energia para realizar a fotossíntese.

A planta artificial reduziu em 90% os níveis de dióxido de carbono (de 5.000 ppm para apenas 500 ppm) em ambientes fechados, mostrando-se mais eficaz do que as plantas naturais.

Segundo o estudo, a planta artificial foi capaz de reduzir os níveis de CO2 no ambiente interno de maneira extremamente eficaz, e mais eficiente que as plantas naturais.

Os resultados mostraram que a planta reduz em até 90% os níveis de CO2 (de 5.000 ppm para apenas 500 ppm) em ambientes fechados; as plantas naturais conseguem reduzir apenas 10% dos níveis de CO2.

planta artificial, funcionamento
Princípio de funcionamento da planta artificial para captura e utilização de carbono em ambientes internos. Em (a), ela captura CO2 e converte em O2 e bioeletricidade. Em (b), ela utiliza luz, água e nutrientes internos para converter CO2 em O2, melhorando a qualidade do ar interno. Fonte: Rezaie e Choi (2024).

Em relação à geração de eletricidade, a planta conseguiu gerar uma tensão de circuito aberto (OCV) de 2,7 volts e uma potência máxima de 140 microwatts. Esses valores são suficientes para alimentar dispositivos eletrônicos portáteis, mostrando o seu potencial também para a geração de energia.

Benefícios e aplicações

Um dos seus benefícios é a redução da poluição do ar interior, já que a planta oferece uma solução mais sustentável e eficaz, e potencialmente integrável em edifícios, escritórios e residências. Além disso, o fornecimento de energia sustentável em nossas casas.

As aplicações são várias. As plantas podem ser integradas em sistemas de construção inteligente, onde a qualidade do ar e a eficiência energética são prioridades; isso abre novas possibilidades nas áreas de design urbano e de construção sustentável.

Passos futuros

Embora a planta artificial tenha mostrado resultados incríveis, ela precisa de água e nutrientes, condições semelhantes às de uma planta natural. Então, futuras versões poderiam incorporar métodos para minimizar a manutenção, como a utilização de várias espécies de bactérias, além de formas de integrar essa tecnologia em sistemas já existentes.

Os pesquisadores acreditam que com alguns ajustes, essas plantas artificiais poderiam se tornar parte do cotidiano das famílias. Seokheun Sean Choi, o coautor do estudo, disse que planeja integrar a planta artificial a um sistema de armazenamento de energia, como baterias de lítio-íon ou super capacitores, para gerar energia suficiente para usos diários práticos.

Referência da notícia:

Rezaie, M.; Choi, S. Cyanobacterial Artificial Plants for Enhanced Indoor Carbon Capture and Utilization. Advanced Sustainable Systems, 2024.