Baterias – Evolução e o que o futuro nos reserva | Matéria Escura
Home » Ciência e Tecnologia » Baterias – Evolução e o que o futuro nos reserva
Imagine algum aparelho seu de uso corriqueiro. Notebook, celular, câmeras, relógios, aparelhos de telefone e até mesmo seu carro. Já reparou que todos eles têm em comum o uso de baterias?
Telefone Celular Recarregando
A maioria dos aparelhos hoje em dia funciona à base de bateria de íon-lítio. Seu primeiro uso foi na década de 1970. Sua vantagem é que se comparada a outros tipos de bateria armazenam muito mais energia, além do fato de não ficar viciada como outras baterias (em alguns tipos, é necessário que se carregue e descarregue toda a energia da bateria para evitar isso, ao contrário da de íon-lítio). Além disso, as baterias funcionam com ciclos, ou seja, cada vez que ela se descarregar por completo, queimará um ciclo, sendo que as baterias de íon-lítio possuem uma quantidade muito maior de ciclos do que as outras.
Sete anos mais tarde, em 1977, foi criada a pilha de níquel-hidrogênio. Apesar de durar muito mais tempo, seu custo é elevado e a energia não é muito rentável. Além disso, a menos que você tenha um satélite em casa, não será de grande interesse, pois essa bateria é usada no telescópio Hubble.
Cinco anos depois, após a fabricação de baterias utilizadas em carros elétricos, foi usada pela primeira vez a bateria de sódio e cloreto de níquel, e apesar de ser mais barata e sustentável, só funciona a temperaturas muito altas, sendo usada em carros elétricos. Alguns anos depois, em 1989, surgiu a bateria de níquel-hidreto metálica. Além de serem recarregáveis, duram mais que as suas antecessoras, as baterias de níquel-cádmio, apesar de descarregarem mais rápido que elas, e também são utilizadas em carros elétricos.
Visando o avanço tecnológico dessa fonte de energia, pesquisas no mundo tudo foram e ainda são feitas a fim de produzir baterias cada vez mais duradouras e de custo reduzido. De alguns anos para cá, esse setor tem investido em pesquisas que usam a nanotecnologia e a biologia para a produção dessas baterias. Alguns anos atrás, na Universidade de Missouri, foi desenvolvida uma bateria à base de energia nuclear, já sendo possível usar essa tecnologia em alguns países. O objetivo dos pesquisadores era desenvolver uma bateria tão pequena quanto uma moeda, e alguns anos atrás já estava sendo usada em alguns satélites.
Baterias Tradicionais – AAA
Agora, pense em uma ideia louca, de que a poluição aquática poderia também ser muito útil na produção de energia. Será mesmo? Bem, um processo conhecido como maré vermelha decorre da poluição marinha e consequente eutrofização. Isso ocorre quando há nutrientes em excesso na água, devido a poluição, e as algas vermelhas começam a se multiplicar muito rapidamente, causando um efeito avermelhado na água. Tá, mas como isso gera energia?
Pesquisadores na Suécia descobriram que um gênero dessas algas poderia ser muito útil na fabricação de baterias. O estudo se baseou na estrutura de celulose dessas algas, que tem algumas peculiaridades e as diferenciam de outras plantas. Os cientistas recobriram seus poros com um tipo de polímero sustentável, e conseguiram criar uma bateria com essa substância que além de ser menos agressiva ao meio ambiente, carregava rápido e era extremamente leve.
E o desenvolvimento de baterias utilizando princípios da biologia não parou por aí. Em Massachusetts, pesquisadores alteraram geneticamente um tipo de vírus bacteriófago (são parasitas obrigatório das bactérias), fazendo com ele eles formassem uma camada de fosfato de ferro em toda a superfície estrutural. O objetivo? Eles introduziram os vírus dentro das baterias que montaram, fazendo com que eles se fixassem em nanotubos de carbono, criando uma rede muito eficiente para conduzir energia.
No fim do ano passado, pesquisadores em uma universidade de Singapura afirmaram que conseguiram desenvolver um tipo de bateria que pode durar até 20 anos. O princípio da bateria se baseia em utilizar um gel produzido a partir de nanotubos de dióxido de titânio. Essa substância faz com que a corrente flua numa velocidade muitíssimo maior que em qualquer outra bateria. Os pesquisadores alegam que conseguiram carregar 70% da carga em apenas dois minutos, e que seu ciclo vital é de aproximadamente 10.000 ciclos. Isso faria com que a bateria durasse cerca de 20 anos! As vantagens? Bem, começa pelo tempo de recarga. Quantas vezes já não aconteceu de você estar prestes a sair de casa e não poder levar o celular porque estava sem bateria? Ou até mesmo acabar com a carga durante uma ligação ou enquanto navega na internet, na rua. Segundo, que seus custos diminuiriam em muito com esse tipo de bateria, pois a bateria de alguns aparelhos hoje em dia, além de ter um tempo de vida curto, não pode ser removida, te obrigando a comprar um aparelho novo. Os pesquisadores deram um prazo de aproximadamente dois anos para que o produto já comece a circular no mercado.
Outro exemplo de bateria sustentável criada há dois anos foi na Universidade de Maryland, nos Estados Unidos. Sua produção consiste de fibras de madeira e sódio (o sódio precisa trabalhar em conjunto com o estanho, na verdade), o que é muito menos prejudicial ao meio ambiente como a maioria das baterias que leva o lítio como substância principal. Ela possui cerca de 400 ciclos, que quase se aproxima com as baterias comuns de celulares. A bateria ainda não é circulada no mercado, pois está em fases de teste, além de ter uma estrutura muito simples; ela é menos espessa e densa que um papel.
Hoje em dia, já existem diversas opções diferentes, cada uma oferecendo vantagens diferentes das outras. Mas as pesquisas não pararam por aí, ainda tem muita coisa a ser desenvolvida, e esses estudos recentes mostraram que a nanotecnologia e a biotecnologia serão de suma importância para o desenvolvimento de baterias futuras, buscando cada vez mais aprimorar o tempo de vida assim como buscar fontes sustentáveis para a produção. Talvez um dia seja possível que nós possamos usar baterias 100% sustentáveis e que não precisem nunca mais ser trocadas. Mas até lá, esperamos que os avanços da nanotecnologia permitam tal feito.