Pesquisadores da Universidade de Uppsala, na Suécia, descobriram como fabricar baterias extremamente leves e ambientalmente mais benignas do que as atuais utilizando as nanoestruturas de celulose de uma alga marinha.
Bateria superleve
As algas do gênero Cladophora são conhecidas por formarem uma espécie de "maré vermelha" nos mares do norte. Mas parece que elas têm o seu lado positivo. "Essas algas têm uma estrutura celulósica especial caracterizada por uma enorme área superficial," explica o pesquisador Gustav Nystrom.
Vários grupos de pesquisa têm tentado utilizar substratos de celulose para a fabricação de baterias mais leves. O maior problema encontrado é o desempenho muito fraco no carregamento dessas baterias, que exigem um tempo excessivo para atingirem sua carga máxima.
Recobrindo a estrutura natural da alga com um polímero condutor de energia, Nystrom e seus colegas fabricaram uma bateria levíssima que superou todos os recordes de baterias similares nos primeiros testes, incluindo o tempo de carregamento e a capacidade de retenção de carga.
Celulose de algas
Até agora, ninguém havia relatado pesquisas com celulose de algas para o armazenamento de energia.
A Cladophora tem sido pesquisada há vários anos para aplicações biomédicas e alimentícias devido justamente à sua nanoestrutura porosa única, totalmente diferente das plantas terrestres. As pesquisas apontam para aplicações promissoras como espessante na indústria farmacêutica e como ligante na indústria alimentícia.
Ao verificar a grande área superficial gerada por esta nanoestrutura porosa, os pesquisadores verificaram que ela poderia ser útil também na fabricação de baterias. Os resultados comprovaram esta hipótese.
Bateria ambientalmente correta
A pesquisa resultou na criação de um material totalmente novo para a fabricação de eletrodos para o armazenamento de energia - uma nanoestrutura de celulose de algas recoberta com uma camada de 50 nanômetros de espessura de polipirrol.
Por se basear principalmente em um material natural, uma bateria fabricada com um material de origem biológica representaria um problema muito menor para o meio ambiente ao fim de sua vida útil do que as baterias atuais.
As baterias construídas com este material podem armazenar até 600 mA por centímetro cúbico, apresentando uma perda de apenas 6% depois de 100 ciclos de carregamento e descarregamento.
Para aplicações automotivas, uma capacidade apenas razoável de retenção de carga, mesmo que inferior às atuais baterias de íons de lítio, pode ser mais do que compensada pela enorme redução no peso.
Bibliografia:
Ultrafast All-Polymer Paper-Based BatteriesGustav Nystrom, Aamir Razaq, Maria Stromme, Leif Nyholm, Albert MihranyanNano LettersSeptember 9, 2009Vol.: Article ASAPDOI: 10.1021/nl901852h
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