Uma equipe de cientistas dos Estados Unidos desenvolveu algo que pode parecer bom demais para ser verdade: uma bateria de alta capacidade, que não explode, não pega fogo, não usa substâncias tóxicas e que pode operar tranquilamente em situações em que é necessário que o componente guarde grandes quantidades de energia por prolongados períodos de tempo.
Os pesquisadores da Universidade de Harvard perseguem, há alguns anos, um modelo de bateria que possa ser usado em casas e permita eliminar um dos grandes gargalos referentes ao uso de fontes renováveis de energia, como a luz solar e o vento.
Cientistas criaram uma bateria barata, não tóxica e sem riscos de explosão que pode ajudar na popularização de fontes renováveis de energia (Foto: Divulgação/Harvard)
Normalmente, essas fontes, ainda que abundantes, estão sujeitas a oscilações de fornecimento que nem sempre coincidem com a demanda: um dia inteiro de chuva e sem vento pode comprometer o funcionamento da casa. Hoje, a ideia de manter uma casa funcionando só com energia renovável dessas fontes é impraticável em virtude dos custos de armazenamento de baterias sólidas e dos riscos envolvidos no manuseio desse tipo de bateria.
Segundo o site Phys.org, a Universidade de Harvard trabalha em conjunto com a indústria para que a tecnologia seja tirada do papel em breve. Uma versão anterior da bateria, que usava apenas um composto tóxico, foi licenciada para exploração comercial por uma empresa da Europa.
Bateria segura
A criação dos cientistas busca resolver o problema do armazenamento. A bateria que eles desenvolveram usa compostos químicos que ocorrem naturalmente na natureza e que, portanto, não são tóxicos ao nosso organismo.
Ao contrário das baterias sólidas, que funcionam com o deslocamento de íons metálicos e estão no seu notebook, celular, tablet e etc, a bateria apresentada pelos cientistas usa como substrato a água, em que os componentes químicos estão dissolvidos para realizar as reações químicas que ou liberam, ou retem, energia elétrica, conforme a necessidade.
Como a bateria é feita com substâncias que não são corrosivas, o resultado é que o custo de construção de um componente desse tipo acaba sendo bastante baixo. Ao contrário de baterias com alta concentração de ácidos, a versão criada pelos cientistas permite o uso de materiais mais simples e baratos.
Custo baixo
Outra vantagem do uso de substâncias químicas inofensivas é o controle de custos. Uma bateria de íons de lítio, por exemplo, precisa da aplicação de compostos altamente tóxicos e que são muito caros de serem sintetizados.
A bateria criada pelos cientistas de Harvard usa água, nitrogênio, carbono, ferro, oxigênio e potássio para funcionar. Todos esses elementos são encontrados de forma extremamente abundante e os processos de sintetização dos compostos necessários para a bateria são de custo muito baixo.
Como funciona?
Baterias armazenam energia a partir da reação de compostos químicos que tenham tendência a ganhar elétrons. O processo eletroquímico, basicamente, consiste no movimento de elétrons, que saem da ponta da bateria que tem tendência a perdê-los (ânodo, o polo negativo) em direção ao lado que tem tendência a ganhá-los, o cátodo (polo positivo). É o movimento dessas partículas, de um lado para outro, que geram uma corrente elétrica.
No vídeo abaixo, há a demonstração da aplicação dessas noções na bateria de fluídos criada em Harvard. Observe que o lado que tem tendência de
... perder elétrons os libera para o lado que pode ganhá-los. No meio do caminho, a fonte de energia, no caso uma turbina eólica, está ligada. Quando as hélices giram, ela gera eletricidade, que é encaminhada para a bateria.
Densidade energética
A ideia de uma bateria inofensiva, que se sofrer perfuração e vazar seu conteúdo não causará desastre ambiental e riscos de morte aos moradores de uma residência é bastante interessante. Mas irrelevante se a quantidade de energia que ela pode armazenar for insuficiente para suprir as demandas crescentes de uma casa.
No caso da bateria de fluídos criada nos Estados Unidos, a densidade energética não é um problema. O que determina a quantidade de energia que uma dessas baterias pode reter é, simplesmente, a quantidade de material químico que elas usam. Nesse sentido, numa casa que funcione usando energias renováveis poderia ter tanques dimensionados de acordo com a demanda em um porão, por exemplo.
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Cientistas criaram uma bateria barata, não tóxica e sem riscos de explosão que pode ajudar na popularização de fontes renováveis de energia (Foto: Divulgação/Harvard)