Células híbridas bio-foto-eletroquímicas para conversão de energia solar

• Processo: 19/15333-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Frank Nelson Crespilho
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioeletroquímica Fotoeletroquímica Semicondutores Conversão de energia Energia solar Células híbridas São Paulo Rio Grande do Sul
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioeletroquímica | Bio-Foto-Eletroquímica | Conversão de Energia | Enzimas Redox | fotoeletroquímica | semicondutores | Bioeletroquimica

Resumo

Um conceito moderno e inovador para conversão de energia de origem solar é a utilização de uma célula híbrida bio-foto-eletroquímica, onde biomoléculas e/ou microorganismos atuam cooperativamente nos processos faradaicos. Neste sistema é realizada a integração da conversão de energia solar em energia elétrica por meio de células foto-eletroquímicas e de energia química em elétrica através de biocélulas a combustível. A energia gerada é limpa, o subproduto das reações nos eletrodos podem ser H2O e O2 (ou subprodutos de valor agregado) que podem voltar a participar do ciclo de geração de energia. Neste projeto, dois Grupos consolidados e com importantes contribuições nas áreas de Fotoeletroquímica e Bioeletroquímica desenvolverão um projeto em colaboração para integração das tecnologias de conversão de energia solar. A estratégia utilizada será desenvolver eletrodos fotossensíveis e bio-eletroativos e integrá-los em uma célula híbrida (bio-foto-reator). A equipe da USP desenvolverá os bioeletrodos, enquanto os eletrodos semicondutores serão obtidos pela equipe da UFRGS. Quando os estudos de meia-célula se encontrarem em estágio de finalização e testes, haverá o intercâmbio de pesquisadores dos dois Estados (RS e SP) para a implementação da célula híbrida. Além dos estudos fundamentais, uma prospecção de transferência de tecnologia para o setor produtivo será concomitante avaliada, por meio de prospecções de startups que colaborarão com o projeto. Além dos Grupos envolvidos avançarem no estado-da-arte em bio-foto-eletroquímica e na geração de know-how na produção de dispositivos, pretende-se contribuir para o fortalecimento das pesquisas em colaboração na área de energia entre SP e RS. (AU)

Publicações científicas

(21)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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MODENEZ, IAGO A.; MACEDO, LUCYANO J. A.; MELO, ANTONIO F. A. A.; PEREIRA, ANDRESSA R.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; CRESPILHO, FRANK N.. Nanosized non-proteinaceous complexes III and IV mimicking electron transfer of mitochondrial respiratory chain. Journal of Colloid and Interface Science, v. 599, p. 198-206, OCT 2021. (19/12053-8, 18/22214-6, 17/03879-4, 17/20493-2, 19/15333-1, 18/00878-0)

HASSAN, AYAZ; MACEDO, LUCYANO J. A.; MATTIOLI, ISABELA A.; RUBIRA, RAFAEL J. G.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; AMORIM, RODRIGO G.; LIMA, FILIPE C. D. A.; CRESPILHO, FRANK N.. A three component-based van der Waals surface vertically designed for biomolecular recognition enhancement. Electrochimica Acta, v. 376, APR 20 2021. (18/22214-6, 17/20493-2, 19/12053-8, 19/15333-1, 18/11071-0)