Os tipos de Biobaterias
Acompanhe o artigo que preparamos com várias informações sobre os diferentes tipos de biobaterias. Uma visão geral, princípio de funcionamento, tipos e aplicações.
Uma bateria biológica é um dispositivo de armazenamento de energia livre de compostos químicos porque é alimentada por compostos orgânicos.
Embora diferentes tipos estejam sendo pesquisados, os dois principais tipos de baterias biológicas são as biobaterias enzimáticas e biobaterias microbianas.
O que é biobateria?
Uma bateria biológica ou bio-bateria é um dispositivo de armazenamento de energia elétrica que é usado em várias aplicações. Esta bateria pode ser alimentada com a ajuda de compostos orgânicos que estão disponíveis na forma de glicose.
Na medida que as enzimas quebram os elétrons de glicose, os prótons também são liberados. Assim, utilizando enzimas para quebrar a glicose, essas baterias obterão energia diretamente da glicose. Então essas baterias armazenarão a energia para serem utilizadas no futuro.
Essa ideia é muito idêntica a como os animais e as plantas conseguem obter energia. Mesmo que essas baterias ainda estejam sendo pesquisadas antes de serem comercializadas. Há muitos engenheiros e pesquisadores trabalhando para o desenvolvimento dessas baterias.
A construção da bateria biológica pode ser feita usando quatro componentes, como ânodo, eletrólito, cátodo e separador.
Todos esses quatro componentes são revestidos uns dos outros, então eles se acumulam juntos. Semelhante a outras baterias, nessas baterias, o ânodo é carregado negativamente, bem como o cátodo é carregado positivamente.
A principal diferença entre o ânodo e o cátodo permite o fluxo de elétrons dentro e fora deles. Na construção da bateria biológica, o terminal do ânodo é colocado no topo da bateria, enquanto o terminal do cátodo é colocado na parte inferior da bateria. Entre esses dois terminais, o eletrólito é colocado junto com um separador.
Tipos de biobaterias
As biobaterias são classificadas em vários tipos, como bioenergia enzimática, biobateria microbiana, biobaterias de fluidos orgânicos, biobaterias à base de celulose, etc. Mas biobateria enzimática, biobateria microbiana são as baterias orgânicas mais comuns:
Biobateria Enzimática
Neste tipo de bateria enzimática, agentes bioquímicos (Enzimas) como a glicose são utilizadas para uma quebra de um substrato. Biologicamente falando, as moléculas de açúcar são densas em energia, fáceis de transportar e fáceis de digerir. Há uma razão pela qual quase todas as células vivas da Terra geram sua energia a partir da glicose. A outra área em que as biobaterias podem ser úteis é alimentar dispositivos implantados, como marca-passos ou, no futuro, sensores subcutâneos e computadores.
Biobateria Microbiana
Neste tipo de bateria microbiana, microrganismos como Escherichia coli, bactérias elétricas, são utilizados para uma quebra de um substrato. Os pesquisadores descobriram que a E. coli é uma boa candidata para uma biobateria viva porque seu metabolismo pode converter a glicose em energia, produzindo eletricidade.
Através da combinação de diferentes genes é possível otimizar a produção elétrica eficiente do organismo. As biobaterias bacterianas têm um grande potencial, pois podem gerar eletricidade em vez de apenas armazená-la e também conter substâncias menos tóxicas ou corrosivas do que os tipos de baterias comuns.
A circulação desses prótons e elétrons dentro da bateria biológica gera a condução da eletricidade.
Vantagens da bateria biológica
- As biobaterias são muito mais rápidas no carregamento dos dispositivos devido à ação rápida das enzimas quando comparadas com outras baterias.
- Biobaterias não requerem fonte de alimentação externa devido ao fornecimento constante de glicose ou açúcar.
- Biobaterias disponíveis por uma densidade de alta energia e pode ser usado facilmente à temperatura ambiente.
- As biobaterias são totalmente não poluentes, renováveis e também ambientalmente amigáveis.
- As biobaterias são muito seguras de serem usadas devido a nenhum vazamento como pode ocorrer com as baterias químicas.
Desvantagens da bateria biológica
- As baterias biológicas armazenam menos energia do que as baterias elétricas à base de lítio.
- Estas baterias ainda não podem ser usadas a longo prazo, bem como armazenadas
Fontes de material de substrato (fonte de energia)
As fontes do material de substrato ou simplesmente fonte de energia para que uma bateria biológica funcione podem ser orgânicas (açúcares, amido ou resíduos celulósicos, águas residuais).
Em uma bateria biológica comum, os açúcares são derivados da decomposição de produtos contendo carboidratos complexos, como amido ou celulose (por exemplo, papel usado). Outras fontes de açúcares podem ser fluidos corporais, como sangue, suor, fluido lacrimal e urina.
