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Poderia moldar as baterias do futuro?

Um molde comum tem propriedades extraordinárias quando se trata de alimentar baterias, descobriram pesquisadores escoceses.

O molde, Neurospora crassa, também conhecido como molde de pão vermelho, pode transformar o cloreto de manganês em um composto contendo óxidos de manganês, que possuem propriedades eletroquímicas.

"Foi uma grande surpresa ter sido tão eficaz", diz Geoffrey Gadd, microbiologista da Universidade de Dundee, no leste da Escócia.

A equipe de Gadd cultivou o fungo em um meio contendo cloreto de ureia e manganês. O material tornou-se “biomineralizado”. Gadd diz: “Você obtém essa biomassa crocante e de aparência cristalina”. O material foi aquecido a 300 graus Celsius por quatro horas até se tornar carbonizado. O produto resultante foi uma mistura de óxidos de biomassa e manganês.

A equipe suspeitou que sua descoberta poderia ser útil, já que os óxidos de manganês podem ser usados ​​como materiais de eletrodo para baterias de íons de lítio. Testes adicionais, realizados por colegas de Gadd na China, mostraram que os materiais derivados de fungos realmente tinham propriedades favoráveis ​​para uso tanto em baterias de íons de lítio quanto em supercapacitores. O material só perdeu 10% de sua capacidade após 200 ciclos de carregamento, sugerindo que ele pode ser ideal para uso em baterias recarregáveis.

As baterias de íons de lítio são usadas em uma ampla variedade de eletrônicos comuns, como telefones celulares e laptops. Seus eletrodos podem ser feitos de uma variedade de materiais, mas o óxido de manganês está entre os mais baratos e menos tóxicos. O compósito de óxido de manganês-fungo carbonizado criado pela equipe de Gadd parece ter propriedades particularmente promissoras em comparação aos óxidos de manganês derivados de meios convencionais, em termos de densidade de energia e estabilidade.

A pesquisa, a primeira a mostrar que os fungos podem ajudar a sintetizar materiais com propriedades eletroquímicas, foi publicada na revista Current Biology .

O material depois de ser aquecido (Geoffrey Gadd) O material depois de ser aquecido (Geoffrey Gadd)

A descoberta se ramificou um tanto acidentalmente da pesquisa principal de Gadd, que tem a ver com como os fungos podem transformar os metais. Gadd e sua equipe já analisaram como os fungos podem transformar o chumbo em solo contaminado em uma forma mais estável e menos perigosa, e como os fungos podem ajudar a recuperar elementos raros e sob demanda, como selênio e cobalto, de materiais residuais. Esse processo, conhecido como “biorecuperação”, é considerado uma grande frente emergente na luta contra a poluição e no esforço de manter uma quantidade constante de elementos preciosos em circulação, apesar das tensões geopolíticas.

É importante notar que, embora a N. crassa seja chamada de mofo de pão vermelho, não é a coisa fofa que você encontra crescendo em sua baguete velha, diz Gadd.

"Originalmente, quando foi descoberto, acho que foi isolado de um pedaço de pão, mas na verdade é extremamente raro", explica ele. "Se o seu pão foi embora, na verdade é de outros organismos."

Gadd e sua equipe costumam trabalhar com N. crassa porque cresce rapidamente e todo o seu genoma foi sequenciado. Mas outros organismos podem provavelmente efetuar a mesma transformação.

“O próximo passo seria explorar adequadamente [este trabalho] em um contexto aplicado, ampliar, melhorar o desempenho, investigar a economia”, diz Gadd.

No entanto, isso pode estar bem no caminho, e o principal trabalho de Gadd continua focado no uso de fungos para a biorecuperação.

Então, da próxima vez que você vir o molde pela casa, dê um pouco de respeito. Este fungo humilde pode ser o futuro da energia sustentável.

Poderia moldar as baterias do futuro?