Cientistas dos EUA criam bateria de alta performance com sucata

Dispositivo usa pedaços de aço e latão, um pote de vidro com sabão e energia residencial. A solução pode alimentar um equipamento eletrônico por 13 anos

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postado em 05/12/2016 08:15

Daniel Dubois/Universidade Vanderbilt
 
Imagine que as toneladas de metal descartadas todo ano pudessem ser usadas para armazenar energia na rede elétrica sustentável do futuro, em vez de se tornarem um fardo para as usinas de processamento de lixo e o meio ambiente. Assim, Cary Pint, professor-assistente de engenharia mecânica na Universidade de Vanderbilt, nos Estados Unidos, defende seu novo projeto. Ele liderou uma equipe de pesquisadores que utilizaram pedaços sucateados de aço e latão — dois dos materiais que mais são descartados — para criar a primeira bateria aço-latão do mundo, capaz de armazenar níveis de energia comparáveis às baterias chumbo-ácido, usadas em carros. Detalhes do trabalho foram divulgados na edição on-line da revista científica ACS Energy Letters.

Outra grande vantagem é o tempo de carregamento e descarregamento da criação. “Nossos melhores dispositivos foram carregados em cerca de 10 segundos, e podemos descarregá-los no mesmo tempo”, disse ao Correio Nitin Muralidharan, coautor do projeto. “É importante notar que, se carregamos uma bateria muito rápido, ela retém menos energia naquele momento. Porém, a habilidade de aguentar o processo vem da nanoestrutura dos eletrodos que nós desenvolvemos”, afirmou. A equipe é formada por alunos do Programa Interdisciplinar de Ciência dos Materiais de Vanderbilt e do Departamento de Engenharia Mecânica da universidade, contando com graduandos e pós-graduandos.

Para obter alta performance, o segredo é a anodização, um tratamento químico usado com o intuito de dar acabamento durável e decorativo para objetos de alumínio. Foram anodizados pedaços de aço e latão utilizando hidróxido de potássio, um sal barato encontrado em sabões em pó, e uma corrente elétrica obtida em qualquer residência. Durante esse processo, os pesquisadores notaram que as superfícies dos metais se rearranjaram em minúsculas redes de metal oxidado, capaz de armazenar e liberar energia ao reagir com um eletrólito líquido.

Segundo a equipe, são essas redes nanométricas que explicam o carregamento rápido, bem como a excepcional estabilidade da bateria. Ela foi testada para 5 mil ciclos de carga e descarga consecutivos, o que equivale a mais de 13 anos de uso diário, e manteve 90% da sua capacidade. Em comparação, a vida útil das baterias comuns costuma ficar entre 500 e 1.200 ciclos.

Em meio à onda recente de explosões de baterias, como as do smartphone Galaxy Note 7, da Samsung, uma boa notícia: as baterias aço-latão usam eletrólitos não inflamáveis, à base de água.
 
» Estagiário sob a supervisão de Carmen Souza 
 
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