Publicado em: 26/02/2026 08:26
Protótipo desenvolvido na Unesp de Araraquara durante testes
Giulia Oliveira Castro
Uma pesquisa desenvolvida na Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara (SP), ainda em caráter experimental, criou um sistema capaz de gerar eletricidade a partir da fotossíntese de uma bactéria marinha. O protótipo também captura dióxido de carbono da atmosfera e libera oxigênio.
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O projeto, desenvolvido pela engenheira de bioprocessos e biotecnologia Giulia Evelin Oliveira Castro, sob orientação do professor Guilherme Peixoto, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF), deu origem à patente chamada 'Sistema para produção biológica de energia elétrica a partir de radiação solar e uma cianobactéria marinha e seu processo de uso'.
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🧪 Desafio
A pesquisa iniciou com um desafio lançado pelo professor Peixoto, que estimulou o desenvolvimento de um projeto de caráter experimental que integrasse um processo biológico a um componente físico ou químico. O objetivo foi desenvolver um processo sustentável para a geração de energia.
Durante as pesquisas, Giulia teve a ideia de combinar cianobactérias com um reator e materiais condutores capazes de transportar elétrons. A proposta foi desenvolvida ao longo de 18 meses.
🔎 Cianobactérias: foram os primeiros microrganismos produtores de oxigênio que surgiram na Terra. Elas usam o gás carbônico para crescer e geram sua energia por meio de biofotólise, processo biológico que usa a energia solar para quebrar moléculas de água e produzir hidrogênio e oxigênio. Elas são encontradas em qualquer lugar onde haja umidade, luz solar e nutrientes, mas a espécie usada na pesquisa é marinha e foi retirada da costa de Ubatuba, no litoral de São Paulo.
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🧫 Como funciona?
O sistema é composto por três módulos conectados: um reservatório onde vivem as cianobactérias, um reator bioeletroquímico e uma torre que capta a radiação solar.
Há um fluxo do primeiro para o terceiro, sendo que as bactérias marinhas passam pela torre e pelo reator captando a radiação solar, o que estimula os sistemas fotossintéticos das células.
Culturas de cianobactérias mantidas em incubadora a 20°C, com iluminação por LEDs para permitir a fotossíntese
Giulia Oliveira Castro
As cianobactérias Synechocystis pevalekii, que foram preservadas em coleção de microrganismos do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP) e multiplicadas em laboratório, circulam continuamente entre esses módulos.
Durante a fotossíntese, as cianobactérias quebram moléculas de água e liberam elétrons, que são capturados por eletrodos metálicos, gerando uma diferença de potencial que produz eletricidade.
🦠 Resultados
Durante experimentos realizados em laboratório com fitas de LED, que simulam o espectro solar, o sistema atingiu 227,47 miliwatts por metro quadrado. Ao ser testado em campo, sob luz solar, alcançou 215,30 miliwatts por metro quadrado.
🔎Entenda: Os miliwatts por metro quadrado são suficientes apenas para dispositivos muito pequenos, e estão muito abaixo da ordem de grandeza de painéis solares convencionais.
A semelhança dos resultados demonstra que o protótipo pode operar em ambientes reais mesmo com variações de temperatura e luminosidade. As potências são capazes, por exemplo, de alimentar alguns tipos de sensores, relógios digitais ou até uma calculadora.
A pesquisa usou materiais de baixo custo, como cobre, zinco e ligas metálicas convencionais, que têm extração e reciclagem menos impactantes, ao invés de utilizar metais nobres como platina ou índio - comuns em estudos internacionais.
Esquema do protótipo mostra o reator, a cultura de cianobactéria e a torre helicoidal, que atua na captação da luz solar
Giulia Oliveira Castro
O sistema também não depende de organismos geneticamente modificados, como relatado em outros trabalhos, o que facilita sua replicação e reduz restrições ambientais e legais.
Além de gerar eletricidade, o dispositivo atua na fixação de carbono e na liberação de oxigênio, contribuindo para conter o acúmulo de gases de efeito estufa.
Em larga escala, sistemas como esse poderiam ser acoplados a estruturas urbanas ou industriais, funcionando como unidades de geração distribuída de energia limpa e, ao mesmo tempo, promovendo o 'sequestro' de gás carbônico, responsável pelo aquecimento global.
⚠️Não há quantificação do gás carbônico (CO₂) capturado. Além disso, o impacto climático é conceitual e local, não mensurado em escala relevante.
Teste inicial sendo realizado em bancada com luz artificial
Giulia Oliveira Castro
🔬 Patente
A patente foi submetida ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), sendo devidamente depositada. Agora, os pesquisadores aguardam pelo certificado de concessão o que, segundo o professor, pode levar de meses a anos.
"Para nós, os inventores, o depósito do pedido de patente já representa um alto grau de reconhecimento do nosso trabalho [...] porque o texto já passou por diversas análises, inclusive de buscas por processos similares. Outro ponto importante é que com o depósito nós já temos a nossa propriedade intelectual protegida", afirmou Peixoto.
Giulia pretende avaliar outros aspectos do processo para melhorá-lo durante o mestrado e, eventualmente, com mais resultados, há a possibilidade da captação de recursos para iniciar uma startup em energia biofotovoltaica.
Um artigo foi elaborado e submetido à revista científica especializada “Bioprocess and Biosystems Engineering”. De acordo com Peixoto, entre a análise e publicação, o tempo estimado varia de três a seis meses.
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Palavras-chave:
tecnologia
