Um dos pontos fracos da tecnologia atual é o baixo tempo de duração da bateria dos eletrônicos como celulares, tablets e notebooks. Mesmo que a descrição do produto afirme que o tempo de bateria é uma vantagem, nunca ficamos satisfeitos e sempre queremos que ela dure um pouco mais.

A cada dia, novos carregadores portáteis e/ou inovadores são lançados no mercado e há vários cientistas tentando descobrir uma bateria que diminua nossa dependência por uma tomada. Até poucos anos atrás, as baterias mais comuns em eletroeletrônicos eram de níquel-cádmio, que possuem problemas como baixo tempo de vida útil e a necessidade de esperar que ela descarregue por completo para não “viciar”.

Atualmente, as baterias mais utilizadas são as de íon-lítio e não é mais necessário esperar a carga acabar para conectar no carregador. Além disso, o tempo de duração é maior, o que justifica o fato de que os notebooks atuais duram algumas horas a mais que os antigos com bateria de níquel-cádmio.

Imagem: computerstories.net

Bateria de vidro

Para melhorar ainda mais as baterias, alguns pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade da Califórnia encontraram uma forma de aumentar o rendimento utilizando garrafas de vidro velhas. Das garrafas é possível extrair silício, o qual é usado para criar ânodos de nanosilício para as baterias.

Se a palavra ânodo é familiar, mas você não lembra o que ela significa, aqui vai uma revisão rápida: o ânodo é onde ocorre a oxidação (perda de elétrons), é o polo negativo da pilha/bateria. Ao usar a bateria, ela descarrega e os elétrons vão do ânodo para o cátodo. Durante a carga, para os elétrons irem do cátodo para o ânodo, é necessário uma fonte externa de energia, visto que o processo não é espontâneo como na descarga.

Os ânodos de silício são capazes de armazenar até dez vezes mais energia que os de grafite convencionais. O problema é que a expansão e a contração durante o processo de carga e descarga pode torná-los instáveis. Para evitar o risco de explosão, os pesquisadores reduziram o silício para a nanoescala. O resultado é uma bateria que armazena quatro vezes mais energia que as com ânodo de grafite.

O nanosilício é criado a partir do esmagamento das garrafas de vidro até elas virarem um pó branco. Em seguida, a técnica utilizada para obter o nanosilício é denominada reação magnesiotérmica (magnésio como agente redutor). Para melhorar as propriedades de armazenamento de energia e a estabilidade, as partículas são revestidas com carbono.

Imagem: ucrtoday.ucr.edu

Saiba mais

As novas baterias mostraram um desempenho de 1420 mAh/g (miliAmpére/hora por grama) de capacidade de armazenamento. A expectativa é de que elas possam ser utilizadas em eletrônicos e veículos elétricos. O artigo com a pesquisa foi publicado na Revista Nature.

A pesquisa com garrafas de vidro é apenas uma das demais desenvolvidas pelo grupo na busca por baterias com melhor desempenho. Dentre elas, há projetos que estudam desde uma espécie de cogumelo até solo fossilizado. As pesquisas são lideradas por professores de vários cursos de engenharia.

Referências: University of California; Nature; Tecmundo; UEL.

Larissa Fereguetti

Cientista e Engenheira de Saúde Pública, com mestrado, também doutorado em Modelagem Matemática e Computacional; com conhecimento em Sistemas Complexos, Redes e Epidemiologia; fascinada por tecnologia.