Plantas bioluminescentes substituem lâmpadas na iluminação de casas, prédios e espaços públicos

Grande parte do consumo de energia elétrica está relacionado a iluminação: estima-se que 20% de sua utilização no mundo. E a maior parte desse insumo ainda é gerada por fontes não renováveis, contribuindo para o aquecimento global. Todavia, a busca por fontes renováveis e novas formas de produzir energia, com baixo impacto ambiental, avança em um ritmo sem precedentes.

Um dos caminhos promissores neste sentido é o de transformar uma planta ou árvore em fonte de luz autônoma, capaz de transformar sua própria energia química armazenada em luz visível para uso humano. Como no filme Avatar, em que plantas e animais de Pandora emitem luz, caminhamos para um futuro no qual a iluminação em residências, escritórios e em locais públicos será feita por plantas.

Cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram um método capaz de fazer com que plantas comuns, como o espinafre e a couve, brilhem no escuro. Usando nanopartículas embutidas nas folhas das plantas, os engenheiros do MIT desenvolveram plantas que armazenam e liberam luz gradualmente e podem ser carregadas repetidamente.

A iniciativa, batizada Light Emitting Plant (usina emissora de luz, em tradução livre) é uma das frentes de trabalho do projeto Nanobionics, cujo objetivo é explorar o uso de nanotecnologia de forma a desenvolver funções não nativas em plantas vivas.

Outros estudos da equipe envolvida incluem injetar nanopartículas em plantas, tornando-as capaz de detectar compostos tóxicos ou explosivos no solo e transmitir essa informação por meio de wi-fi, ou de enviar sinais elétricos quando precisam de água.

Dentre as diversas propostas, as plantas bioluminescentes são uma das alternativas mais promissoras, pois usam sua própria energia química, armazenada nas moléculas formadas após fotossíntese.

Pegada de carbono negativa

As plantas emitem luz a partir de uma reação química em que a molécula luciferina reage com oxigênio e com a adenosina trifosfato (ATP), a molécula que libera energia para as células, na presença da enzima luciferase. Juntas, a luciferase e a luciferina absorvem e armazenam luz visível e ultravioleta e a liberam lentamente como fosforescência. São elas as responsáveis, por exemplo, pela luz emitida pelos vagalumes e por alguns tipos de algas.

Como as plantas não produzem naturalmente a molécula e a enzima, elas precisam ser geneticamente modificadas para produzi-las. Os pesquisadores experimentaram introduzir a luciferase e luciferina diretamente nas plantas usando nanopartículas; no entanto, a luz emitida pelas plantas era muito fraca.

Para aumentar a luminosidade, eles decidiram usar nanopartículas com um composto de fósforo. Antes de incorporá-los às plantas, eles as revestiram com sílica para evitar danificá-las. Assim, elas conseguem absorver fótons da luz solar ou de um LED.

“A engenharia de uso de plantas vivas para iluminação é muito atraente porque o processo tem pegada de carbono negativa. O uso de plantas bioluminescentes na iluminação é uma promissora alternativa para tornar casas e prédios mais sustentáveis’, afirma Arie Halpern, especialista em tecnologias disruptivas.

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