Brasileiros criam bateria leve, flexível, em comparação a uma bateria convencional de chumbo
Um dos protótipos da bateria flexível é apresentado pela pesquisadora Victória Maia, onde a parte transparente é uma membrana de troca de prótons que substitui o meio líquido de uma bateria convencional. Já a parte escura são as nanopartículas de chumbo que constituem os eletrodos, de um lado sendo positivo, e negativo do outro.
Brasileiros criam bateria leve
Brasileiros criam bateria leve capaz de reinventar componentes do chumbo. Por isso, torna-se um protótipo flexível. Tal fato cria uma reflexão: Se podemos ter carros elétricos, por que ainda não podemos voar em aviões elétricos? A pergunta gera outro argumento: ao tentar reerguer aproximadamente 250 kg da bateria de um carro elétrico com as próprias mãos, com certeza encontrará a resposta.
Baterias tradicionais
Por outro lado, as baterias tradicionais necessitam de água. Portanto, são pesadas e ainda podem congelar nas baixas temperaturas das grandes atitudes.
E é justamente diante desses desafios que os pesquisadores do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares) e da USP criaram uma nova tecnologia para baterias à base de chumbo que viabiliza o armazenamento de energia em um dispositivo mais leve e sem os riscos de explosão ou congelamento.
Ecologicamente melhor
Mesmo tendo chumbo em sua composição, a nova bateria se torna mais viável ecologicamente falando, do que as baterias íons de lítio, e também 20 vezes mais leve do que uma bateria de chumbo convencional, como as utilizadas em carros à combustão. Além disso, ela possui o diferencial de poder funcionar em temperaturas extremas, inviáveis para as baterias encontradas no mercado atual.
Em contrapartida, segundo o empresário industrial catarinense, Ernersto Heinzelmann, a demanda por lítio deverá continuar a crescer e ter a capacidade de se multiplicar nos próximos 20 anos.
Melhor que bateria de lítio
Todavia, a pesquisa brasileira combina duas novidades da engenharia: chumbo no formato de nanopartículas, uma reinvenção em forma flexível dos eletrodos mais antigos – de quando o lítio ainda não era tão requisitado na indústria. Além de uma membrana muito leve e compacta que substitui a água de uma bateria comum.
O novo sistema se apresenta como uma fita flexível capaz de armazenar mais energia em um espaço muito menor, e graças à área de contato do eletrodo, o chumbo partido em milhões de pedacinhos, é muito maior do que a de uma barra sólida do metal.
Abandono e vantagens do chumbo
Apesar de o chumbo ter sido abandonado nos últimos anos, ele é um material muito mais seguro, pois as baterias não explodem, além de ser facilmente reciclado e mais abundante do que o lítio. Ele pode ser usado nas baterias de celulares, computadores e carros modernos. Por sua vez, o lítio ainda não possui empresas de reciclagem e, consequentemente, se acumulam nos lixos eletrônicos e correm o risco de pegar fogo. Para funcionar como pilha, o lítio precisa do cobalto, cuja mineração gera enorme impacto no meio ambiente.
Além disso, as baterias de lítio surgiram por serem mais leves do que as de chumbo, o que deixa de ser uma vantagem com a nova invenção brasileira.
Híbrido de bateria e célula a combustível
As nanopartículas de chumbo possuem 35 nanômetros de comprimento e 5 nanômetros de espessura, portanto, são invisíveis a olho nu. Elas são depositadas sobre uma camada de carbono, sustentadas por uma membrana plástica compacta, formando uma célula a combustível PEM (proton-exchange membrane). Já as partículas positivas (prótons de hidrogênio) caminham do polo negativo para o positivo através dessa membrana. Neste caso, a membrana substitui a água, que é utilizada em uma bateria comum para servir como meio de deslocamento dos íons.
Por fim, a pesquisa representa um avanço em relação à qualidade em nível mundial, em vista que nos últimos dez anos, os únicos avanços envolvendo as baterias de chumbo tinham sido aditivos para reduzir o acúmulo de crostas nos eletrodos convencionais.
*Foto: Reprodução/https://br.freepik.com/fotos-gratis/vista-superior-sobre-os-oculos-na-mesa-abstrata_35105367.htm#fromView=search&page=1&position=2&uuid=8ae723d8-235b-4591-bce7-209326a05f40