Um sistema criado por cientistas do CSIC usa biopolímeros derivados de cogumelos para criar um fotocapacitor que transforma luz em eletricidade com grande eficiência e sem a necessidade de baterias.
Um grupo internacional liderado pelo Instituto de Agroquímica e Tecnologia de Alimentos, do Conselho Superior de Pesquisa Científica da Espanha (IATA-CSIC), projetou um fotocapacitor que captura e armazena energia luminosa, alimentando dispositivos inteligentes de forma autônoma.
Este dispositivo integra biopolímeros produzidos a partir de resíduos de cogumelos, o que melhora a eficiência e reduz o impacto ambiental. Graças a esta solução, é possível alimentar sensores e equipamentos de inteligência artificial sem depender de fontes de energia tradicionais.
O fotocapacitor: energia e armazenamento em um único dispositivo
O dispositivo criado reúne duas funções essenciais em uma única estrutura: a conversão direta da luz em eletricidade e o armazenamento imediato da energia gerada.
Este sistema de três terminais integra uma célula solar de alta eficiência e um supercapacitor molecularmente otimizado. Todo o sistema é separado por uma membrana ecológica composta por biopolímeros produzidos a partir de resíduos fúngicos, que atua como uma barreira dentro do armazenamento.
O resultado é um fotocapacitor que pode gerar até 0,92 volts, o suficiente para alimentar dispositivos de baixo consumo, como luzes LED ou relógios digitais. Em condições de iluminação interna, sua eficiência de carregamento chega a 18%, mais de três vezes superior à dos módulos comerciais à base de silício. Isso permite que o sistema opere por 72 horas usando apenas luz ambiente, sem recorrer a baterias convencionais.
Biopolímeros de cogumelos: um salto em direção à sustentabilidade
Pesquisadores do grupo BIOFUN do IATA-CSIC desenvolveram uma das principais membranas fotocapacitoras a partir de filmes biodegradáveis derivados de resíduos comerciais de cogumelos. Esses biopolímeros melhoram o desempenho do dispositivo e também oferecem uma alternativa mais ecológica às membranas tradicionais de polímeros sintéticos ou cerâmicas.
“Esses filmes biodegradáveis foram essenciais para alcançar um desempenho superior”, explica María José Fabra, pesquisadora envolvida no projeto. O uso de resíduos fúngicos permite a produção de materiais que combinam sustentabilidade, flexibilidade e eficiência, abrindo um novo caminho para a fabricação de dispositivos eletrônicos mais ecologicamente corretos.
Aplicações e futuro desta tecnologia híbrida
O uso de biopolímeros fúngicos em fotocapacitoras abre caminho para novos desenvolvimentos tecnológicos baseados em materiais renováveis e recicláveis. Além disso, a equipe IATA-CSIC trabalha regularmente na transformação de resíduos agroindustriais em novos ingredientes e compostos, aplicando essa expertise a áreas que vão além da alimentação.
“A colaboração interdisciplinar foi fundamental para alcançar esse avanço”, afirma Amparo López, pesquisador e coautor do estudo. A pesquisa conecta especialistas de diferentes áreas e países, promovendo a criação de dispositivos inteligentes, sustentáveis e autônomos que podem transformar setores como a internet e a inteligência artificial.
Colaboração internacional para um futuro energético mais limpo
Este projeto é resultado de um esforço colaborativo entre vários centros de pesquisa europeus. Além do IATA-CSIC, outras instituições notáveis incluem a Universidade de Newcastle, as universidades italianas de Roma Tor Vergata e Nápoles, a Universidade Técnica de Munique e o Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne.
A equipe demonstrou que a combinação de disciplinas, da química de materiais à engenharia de energia, pode gerar soluções inovadoras para reduzir o consumo de bateria e alimentar dispositivos inteligentes com menor impacto ambiental. Esse tipo de tecnologia promete uma nova geração de dispositivos mais eficientes, sustentáveis e capazes de operar continuamente em condições de luz ambiente.
Referência da notícia
Unlocking high-performance photocapacitors for edge computing in low-light environments. 23 de abril, 2025. Flores-Diaz, et al.
