Eletrodos derivados de celulose bacteriana funcionalizados com nanopartícula de prata para aplicação em células de combustível microbiológicas

Abstract

A crescente demanda por energia, aliada à necessidade de fontes limpas e renováveis, tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis. As células a combustível destacam-se como alternativa promissora por converterem energia química em elétrica com alta eficiência e baixa emissão de poluentes. Entre suas variantes, as células a combustível microbiológicas (CCMs) utilizam microrganismos como catalisadores naturais, possibilitando a geração de eletricidade de forma simultânea ao tratamento de efluentes. O desempenho dessas células depende fortemente da qualidade dos materiais empregados, em especial dos eletrodos, responsáveis pela transferência de elétrons. Neste trabalho, foram desenvolvidos e caracterizados eletrodos de celulose bacteriana funcionalizada com diferentes concentrações de nanopartículas de prata, visando otimizar suas propriedades eletroquímicas e avaliar sua aplicação em CCMs. Os resultados obtidos na técnica eletroquímica, voltametria cíclica, mostraram que a amostra CB100% apresentou aumento de 47,83% na área eletroquimicamente ativa e incremento de 42% na corrente de pico de oxidação. Em testes em CCMs de câmara dupla com Shewanella putrefaciens, a celulose bacteriana funcionalizada com maior concentração de nanopartículas de prata atingiu potencial de circuito aberto de 469,85 mV, superando o tecido de carbono (425,05 mV). Esses resultados evidenciam o potencial da celulose bacteriana como matriz inovadora para a produção de eletrodos sustentáveis e aplicáveis em tecnologias de conversão de energia.