No que diz respeito aos gases de efeito estufa, o metano é o vilão silencioso que pode nos arrastar furtivamente cada vez mais fundo na crise climática.
Com informações de Science Alert.
Na nossa atmosfera o metano é pelo menos 25 vezes mais eficaz na retenção de calor do que o dióxido de carbono. Também não é tão eficiente – através da queima, menos da metade da energia do gás natural pode ser convertida em energia elétrica.
Em um esforço para extrair mais elétrons de cada baforada de metano, pesquisadores na Holanda exploraram uma forma não convencional de usina – uma que você precisaria de um microscópio para ver.
“Isso pode ser muito útil para o setor de energia”, diz a microbiologista da Universidade Radboud, Cornelia Welte.
“Nas atuais instalações de biogás, o metano é produzido por microrganismos e posteriormente queimado, que aciona uma turbina, gerando energia. Menos da metade do biogás é convertido em energia, e essa é a capacidade máxima alcançável. Queremos avaliar se podemos pode fazer melhor usando microorganismos.”
O foco de sua investigação é um tipo de archaea – micróbios semelhantes a bactérias conhecidos por seus extraordinários talentos de sobreviver sob condições estranhas e severas, incluindo a capacidade de quebrar o metano em ambientes privados de oxigênio.
Esse tipo específico, conhecido como archaea anaeróbica metanotrófica (ANME), administra esse truque metabólico descarregando elétrons em uma cadeia de reações eletroquímicas, empregando algum tipo de metal ou metalóide fora de suas células ou até doando-os para outras espécies em seu ambiente.
Descrito pela primeira vez em 2006, o gênero ANME Methanoperedens foi encontrado para oxidar o metano com uma pequena ajuda de nitratos, tornando-os em casa nos pântanos úmidos dos bueiros agrícolas encharcados de fertilizantes da Holanda.
As tentativas de extrair elétrons desse processo em células de combustível microbianas resultaram na produção de pequenas voltagens, sem nenhuma confirmação clara sobre exatamente quais processos podem estar por trás da conversão.
Para que essas arqueias se mostrem promissoras como células de energia devoradoras de metano, elas realmente precisam produzir uma corrente de maneira clara e inequívoca.
Para tornar as coisas mais difíceis, Methanoperedens não é um micróbio que se presta ao cultivo fácil.
Então Welte e seus colegas pesquisadores reuniram uma amostra de micróbios que eles sabiam serem dominados por essa arqueia sugadora de metano e os cultivaram em um ambiente sem oxigênio, onde o metano era o único doador de elétrons.
Perto dessa colônia, eles também colocaram um ânodo de metal ajustado em tensão zero, criando efetivamente uma célula eletroquímica preparada para gerar uma corrente.
“Criamos uma espécie de bateria com dois terminais, onde um deles é um terminal biológico e o outro um terminal químico”, diz a microbiologista Heleen Ouboter, também da Radboud University.
“Crescemos as bactérias em um dos eletrodos, para os quais as bactérias doam elétrons resultantes da conversão do metano.”
Depois de analisar a conversão de metano em dióxido de carbono e medir correntes flutuantes que atingiram 274 miliamperes por centímetro quadrado, a equipe deduziu que pouco mais de um terço da corrente poderia ser atribuída diretamente à quebra do metano.
No que diz respeito à eficiência, 31% da energia do metano se transformou em energia elétrica, tornando-o um pouco comparável a algumas usinas de energia.
Melhorar mais o processo poderia levar à criação de baterias vivas altamente eficientes que funcionam com biogás, extraindo mais faísca de cada pedaço de gás e reduzindo a necessidade de canalizar metano por longas distâncias. E isso é importante porque algumas usinas de metano mal conseguem eficiências de cerca de 30 por cento.
Mas, com otimismo, devemos encontrar maneiras de nos livrar de nosso vício em todos os combustíveis fósseis.
Aplicações tecnológicas à parte, porém, aprender mais sobre as várias maneiras pelas quais esse insidioso gás de efeito estufa se decompõe em nosso meio ambiente não pode ser uma coisa ruim.
Esta pesquisa foi publicada em Frontiers in Microbiology.
