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segunda-feira, 27 de agosto de 2018

Uma nova rede de energia verde: baterias superpoderosas



Baterias de íons de lítio fornecem a energia necessária para muitas coisas, desde nossos celulares até mesmo nossos carros. Apesar disso, elas são altamente danosas para o meio ambiente, produzindo vários tipos de gases tóxicos, inclusive o perigosíssimo monóxido de carbono. Desde sua invenção, vários possíveis tipos já foram indicados como substitutos, porém, ou eles são inviáveis por falta de tecnologia (como baterias de hidrogênio), ou são muito pesados (como baterias de chumbo) ou muito caras (como de nanotubos de ouro). Entretanto, na última semana foi descrita um tipo de bateria (de lítio e oxigênio) que é muito promissora, podendo, em teoria, armazenar 10 vezes mais energia. Contudo, isso tem seu preço: essas baterias desmancham com apenas alguns ciclos de recarga.

Pesquisadores descobriram que usando as novas baterias em altas temperaturas, e com algumas outras modificações, podem durar até 150 ciclos de recarga. Pela temperatura ser alta, não seria possível colocá-la em equipamentos como celulares. Apesar disso, ela seria perfeita para servir como armazenamento principal de uma possível rede verde, armazenando energia eólica e solar em excesso e distribuindo-as quando necessário.

Assim como as baterias de íons de lítio, as baterias de lítio e oxigênio consistem de dois eletrodos separados por um eletrólito líquido em que os íons de lítio fluem durante a carga e a descarga. Quando esse fluxo reage com o oxigênio do ar, eles formam o peróxido de lítio (Li2O2), um composto que degrada o eletrólito com o passar do tempo. Para aumentar o rendimento da bateria, outros estudos já testaram um outro tipo de eletrólito que suportasse o Li2O2, entretanto essa ideia logo foi descartada pois a parte positiva da bateria (o cátodo, de onde partem os elétrons) é feita de carbono e não suportava o peróxido de lítio.

Funcionamento básico de uma bateria de íons de lítio, onde o fluxo de elétrons fornece energia elétrica para determinado utensílio. 

Os pesquisadores do novo estudo decidiram trocar o cátodo de carbono por um de níquel e aumentaram a temperatura operacional da bateria até 150°C. Essa combinação levava à produção de Li2O, um composto estável que não destrói os eletrólitos. A bateria praticamente não sofre nenhuma degradação até chegar em 150 ciclos, porém, o mais importante agora é testar essa nova bateria em muitos mais ciclos para ter certeza que nenhum outro tipo de degradação ocorra. Caso tudo dê certo e essa ideia realmente vá pra frente, uma nova era de baterias mais ecológicas começará.

Artigo original do estudo (em inglês): 
http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aas9343

Fonte principal para elaboração da matéria (em inglês): http://www.sciencemag.org/news/2018/08/powerful-new-battery-could-help-usher-green-power-grid

Quer saber mais?
http://www.mundodigital.net.br/index.php/produtos/portateis/7430-o-perigo-silencioso-das-baterias-de-ions-de-litio
http://www.sta-eletronica.com.br/artigos/tipos-de-baterias
https://manualdaquimica.uol.com.br/fisico-quimica/baterias.htm






Por: Lucas Farinazzo Marques
kim_farinazzo@hotmail.com
Sobre o autor: Biólogo pela Universidade Federal de Juiz de Fora, e atualmente trabalha com Bioinformática.

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