Baterias de aparelhos auditivos podem ser a solução para a energia renovável

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Necessidade e lucro podem andar juntos? Pelo menos no caso da energia renovável, sim! Ambos os fatores estão estimulando esforços para transformar baterias de zinco, muitas vezes usadas em aparelhos auditivos, para serem anexadas à rede elétrica, armazenando energia solar ou eólica para uso durante a noite ou quando o vento está calmo.

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Com startups crescendo e estudos de laboratório se aprimorando, “As baterias de zinco são um campo muito quente”, afirma Chunsheng Wang, especialista em baterias da Universidade de Maryland, College Park.

Atualmente, as baterias de íons de lítio são as mais visadas para armazenar energia renovável, mas seus componentes podem custar caro. Já as baterias de zinco custam mais barato e são melhores para o planeta. Entretanto as baterias de zinco tem a desvantagem de não aguentarem ser recarregadas continuamente por décadas, o que novos experimentos de laboratório estão tentando resolver.

Conforme grandes quantidades de energia solar, eólica e outras energias renováveis entram em operação, também cresce a necessidade de armazenamento em baterias em escala de grade. O presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, prometeu neste ano tornar a rede elétrica dos EUA livre de carbono até 2035. “Essa tendência não vai cair. Ele só continuará a crescer”, opina Mark Baggio, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da Zinc8 Energy Solutions, produtora de baterias de zinco. Agora, pesquisadores estão trabalhando para melhorar outra variedade, células de zinco-ar.

Desvantagens da bateria de zinco

Em geral as baterias de zinco não são aptas para funcionarem ao contrário, ou seja, recebendo energia no processo de carga. Isso acontece porque irregularidades e variações de campo elétrico na superfície do ânodo provocam depósito de zinco em determinadas regiões. Esse acumulo forma pequenos picos (chamados dendritos), que às vezes podem perfurar a bateria. Outro problema é a água no eletrólito, que pode reagir dividindo-se em oxigênio e gás hidrogênio, explodindo as células.

Pesquisadores começaram a procurar soluções para essas desvantagens, com a produção de cerca de mil trabalhos por ano.

Energia renovável: novos estudos

De acordo com a revista Science, Chunsheng Wang e seus colegas relataram neste mês que quando adicionaram um sal contendo flúor ao seu eletrólito, ele reagiu com zinco para formar uma barreira de flúor de zinco sólido ao redor do ânodo. Os íons ainda podem se contorcer durante o carregamento e descarga. Mas a barreira impediu que dendritos crescessem e repelissem moléculas de água, não atingindo o ânodo.

Wei Wang, que dirige a Iniciativa de Materiais de Armazenamento de Energia no Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico, acredita que o resultado do estudo é um grande desenvolvimento. Ainda assim, Chunsheng Wang observa que seu dispositivo é um pouco lento para descarregar. Para resolver o problema, a equipe pretende adicionar catalisadores para acelerar a reação entre oxigênio e água.

Um estudo liderado por Jung-Ho Lee da Universidade de Hanyang mostra uma estratégia semelhante. Isso porque eles criaram um cátodo fibroso e condutivo a partir de uma mistura de cobre, fósforo e enxofre que também foi utilizado como catalisador, acelerando consideravelmente a reação do oxigênio com a água. O resultado desse e outros avanços foram baterias que poderiam ser carregadas e descarregadas rapidamente e com alta capacidade, além de estarem estáveis para milhares de ciclos de carga e descarga.

Com as novas descobertas, existe a esperança de que as baterias recarregáveis de zinco um dia poderão assumir o lugar do lítio. Mas ainda são necessários mais avanços, que levarão anos para serem concluídos.

Fonte: Science Magazine

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Jornalista e produtora de conteúdo. Desde criança, amo escrever e refletir sobre diversos assuntos. Faço questão de estar imersa nas redes sociais (minha favorita é o Instagram), e séries e filmes têm sempre um espacinho reservado no meu tempo livre. Como uma boa fã de Friends, acredito que um pouco de descontração é fundamental para levar a vida da melhor forma possível.