Vinho ruim é transformado em energia limpa

Quando uvas boas fazem um vinho ruim, o resultado final pode ser energia limpa. Cientistas dos Estados Unidos e da Índia estão transformando o açúcar não utilizado e o vinagre indesejado, resultante da fermentação imprópria da uva, em eletricidade e hidrogênio.
A tecnologia poderia fornecer uma maneira nova e de baixo custo para limpar águas residuais provenientes de vinhedos e obter algum valor em uma garrafa de vinho ruim. "Não há nada especial com as bactérias", disse Bruce Logan, cientista da Universidade Penn State, que recentemente instalou uma célula de eletrólise microbiana em uma vinícola em Napa Valley, na Califórnia. "Acabamos de dar-lhes um bom ambiente para elas crescerem dentro."
É preciso muita água para crescer, colher, processar e fermentar os açúcares presentes nas uvas para fazer o vinho. Todas as águas residuais, resultantes desse processo, carregadas com açúcar não fermentado, biomassa e outros contaminantes, devem ser limpas. Porém, limpeza de esgoto é caro.
De acordo com as estimativas de Logan, cerca de 1,5% de toda a eletricidade dos Estados Unidos é destinada ao tratamento de águas residuais. Mais de 5% da eletricidade de todo o país entra nos sistemas de gestão dos recursos hídricos da nação. Para compensar o custo do tratamento, os proprietários da adega de Napa Valley instalaram uma célula de eletrólise microbiana do tamanho de um refrigerador de mil litros para ajudar no tratamento de águas residuais.
Para que a água seja tratada ela precisa passar por dois processos. Primeiro, um grupo de bactérias transforma o açúcar não utilizados e o vinagre indesejável da fermentação imprópria, em eletricidade. É uma quantidade pequena e não suficiente para alcançar 1,2 volts necessários para separar a água, portanto é necessária um pouco de energia extra da rede elétrica convencional. Outro grupo de bactérias usa esta eletricidade para separar as moléculas de água, em oxigênio e hidrogênio, que escapam para a atmosfera.
“Estamos produzindo mais metano do que gostaríamos”, disse Logan que está tentando corrigir o problema. Os cientistas poderiam coletar o hidrogênio para uma célula de combustível ou queimar o metano para aquecimento, disse o cientista, mas por agora eles estão deixando escapar para a atmosfera.
A célula de eletrólise microbiana trata somente um décimo de 1% de toda águas residuais das vinícolas, muitas das quais flui para uma lagoa de tratamento tradicional. O projeto não é destinado a economizar uma quantidade significativa de dinheiro de uma vinícola, mas sim mostrar que a tecnologia é viável. Logan estima que vai levar de três a cinco anos para que uma célula de eletrólise microbiana comercialmente viável esteja disponível.
Enquanto Logan usa uma célula de eletrólise microbiana para separar a água, um grupo de cientistas da Índia desenvolveu recentemente uma célula combustível microbiana que utiliza o vinho para produzir energia. Açúcares como a glicose, alcoóis e efluentes podem ser utilizados para produzir eletricidade, conforme explicado por Sheela Berchmans, professora do Central Electrochemical Research Institute, na Índia, que recentemente foi co-autora de um artigo em um periódico do Environmental Science and Technology.
Dois diferentes tipos de bactérias podem estragar o vinho: Acetobacter aceti e Bluconobacter roseus. Os cientistas da Índia criaram as células combustível microbiana, utilizando uma única cultura de cada bactéria e em outro experimento eles usaram as duas juntas. Uma célula combustível com Acetobacter aceti ou Bluconobacter roseus produziu uma leve corrente elétrica, com cerca de 213 milliwatts. Colocando-as juntas, no entanto, a combinação pode chegar a 859 miliwatts de potência. A explicação para isso é o fato de que "a mistura das culturas de células aumenta a degradação metabólica", disse Berchmans.
Os cientistas esperam que a tecnologia seja eventualmente ampliada para produzir mais eletricidade ou ajudar a economizar a energia que normalmente seria utilizada para o tratamento de esgoto.