Professores da Univasf desenvolvem pesquisa em parceria com o MIT Inovação

Aprendizado de transferência de tecnologia é o grande ganho, revelam pesquisadores

Pesquisadores da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf) estão trabalhando em parceria com uma equipe do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, para desenvolver a segunda etapa de uma pesquisa que estuda geração de energia a partir da utilização de bactérias. Helinando Pequeno de Oliveira e Mateus Matiuzzi (foto), professores de Engenharia Elétrica e de Zootecnia da Univasf, respectivamente, estiveram no final de março no Instituto de Nanotecnologia do Soldado Americano (ISN) do MIT, junto com o professor do Departamento de Química, Timothy Swager.

No período que estiveram nos EUA, Oliveira e Matiuzzi utilizaram uma membrana de alta qualidade desenvolvida pela equipe de Swager na célula combustível elaborada no Laboratório de Espectroscopia de Impedância e Materiais Orgânicos (Leimo) e no Laboratório de Microbiologia e Imunologia Animal da Univasf. Também foram utilizados eletrodos de grafeno produzidos por Swager, em substituição aos de carbono usados no protótipo. Para o professor Helinando Oliveira essa parceria é muito importante. “A colaboração com o grupo do professor Swager no desenvolvimento de materiais nanoestruturados é extremamente valiosa, por permitir que possamos aplicar o que há de mais moderno em pesquisa de materiais orgânicos na confecção do protótipo da célula combustível biológica”, revela.

Nos laboratórios do MIT, os pesquisadores da Univasf realizaram a substituição das bactérias Escherichia coli, utilizadas no início do estudo, por levedura, que já comprovou ser mais eficiente para a produção energética nos últimos testes realizados na universidade brasileira. “Levamos o melhor sistema de geração de energia obtido durante o primeiro ano de execução da pesquisa realizada na Univasf. Ao associar nosso sistema biológico às membranas e eletrodos produzidos no MIT conseguimos gerar energia de maneira muito mais eficiente, conseguimos um sistema de produção de energia de ponta e vamos agregar muito valor ao nosso produto”, explica.

A expectativa dos pesquisadores era que a troca da membrana e dos eletrodos contribuísse para incrementar os índices de produção de energia já alcançados. Segundo os pesquisadores brasileiros, a célula combustível biológica que está sendo desenvolvida na Univasf em Juazeiro depende de vários componentes, dos quais merecem destaque a membrana trocadora de prótons, eletrodos e o meio reacional. “Com a colaboração do grupo do professor Swager – MIT foi possível otimizar toda a célula combustível, com a introdução de eletrodos mais eficientes, células trocadoras de íons e o controle do meio produtor de energia. Estamos estudando a cinética do processo de geração de energia elétrica e a influência do meio nutritivo para as bactérias/ levedura, o que deve ocorrer até a segunda visita ao MIT que será no final de 2016”, detalha Oliveira.

Aplicação nas empresas

De acordo com os pesquisadores brasileiros, o estudo pretende obter resultados práticos, que possam ser implementados por grandes empresas para produção de energia, a exemplo de vinícolas e cervejarias, que utilizam a levedura como base para seus produtos. Neste sentido, a parceria com o MIT é positiva por se tratar de um centro de pesquisa que tem relações estreitas com o mercado empresarial.

O protótipo já possibilitou a geração de centenas de microwatts de energia com o uso de bactérias Escherichia coli cultivadas em uma solução de 25 ml de água e nutrientes. O trabalho teve início no final de 2014 e a etapa final da pesquisa, a ser concluída em dezembro, será atingir um volume mais representativo de geração de energia.

Oliveira espera, em breve, levar a ideia para as empresas. “Até o momento estamos desenvolvendo testes de bancada com o protótipo de célula combustível, em uma etapa que definimos como otimização do conjunto completo do dispositivo. Vencida esta etapa pretendemos levar a ideia para a indústria, fazendo uso do know-how do MIT nesta área”, esclarece. Ainda segundo ele, o dispositivo que está em desenvolvimento viabiliza a geração de energia para grande numero de processos biológicos fermentativos, o que representa um grande avanço para a geração de energia alternativa pela via biológica.

Próximos passos

A parceria bilateral entre Univasf e MIT tornou-se possível graças ao financiamento da Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (Facepe), por meio de Edital de Cooperação Internacional Facepe/MIT, de 2014, que prevê a vinda de Swager ao Brasil em julho deste ano. Uma segunda viagem dos pesquisadores da Univasf ao MIT também está prevista para acontecer no segundo semestre. “O aprendizado de transferência de tecnologia com o MIT é o grande ganho que vamos ter com o desenvolvimento deste projeto”, aponta Oliveira.

O professor Helinando Oliveira adianta quais serão as próximas etapas da pesquisa. “Estamos otimizando a potência gerada pela célula e definindo a melhor combinação de parâmetros para a geração contínua, com testes nas membranas produzidas no MIT. Depois da visita do professor Swager, em julho, retornaremos ao MIT no final de novembro. Neste prazo temos a perspectiva de avançar consideravelmente na consolidação do protótipo final”, afirma.