Das árvores ao poder: Engenheiros constroem o melhor dispositivo de armazenamento de energia limpa do Mundo
Pesquisadores McMaster Engineer, Emily Cranston e Igor Zhitomirsky estão
transformando árvores em dispositivos de armazenamento de energia capaz de
alimentar tudo, desde um relógio inteligente à um carro híbrido.
Os cientistas estão usando a celulose, um composto orgânico
encontrado em plantas, bactérias, algas e árvores, para construir o mais
eficiente e mais duradouro dispositivos de armazenamento de energia, ou
supercapacitores. Este desenvolvimento abre o caminho para a produção de leves,
flexíveis e de alta potência eletrônica, tais como dispositivos portáteis, fontes
de alimentação portáteis e veículos híbridos e elétricos.
"Em última análise, o objetivo desta pesquisa é
encontrar maneiras de utilizar o poder da alta tecnologia, e futuramente com
eficiência trazer, formas
sustentáveis", diz Cranston, cuja pesquisa conjunta foi recentemente
publicado em Materiais Avançados. "Isso significa antecipar as
necessidades futuras da tecnologia, contando com os materiais que são mais
respeitadores ao ambiente e não com base no esgotamento dos recursos.”
A Celulose oferece as vantagens de alta resistência e
flexibilidade para muitas aplicações avançadas; de particular interesse são os
materiais baseados em nanocellulose. O trabalho de Cranston, um professor
assistente de engenharia química, e Zhitomirsky, professor de ciência dos
materiais e engenharia, demonstra um dispositivo de armazenamento de energia
tridimensional melhorado, construído por interceptação nanopartículas
funcionais dentro das paredes de uma espuma nanocellulose.
A espuma é feita de um processo simplificado e rápido de um
só passo. O tipo de nanocellulose utilizado é chamado de nanocristais de
celulose e parece arroz de grão longo cru, mas com dimensões nanométricas.
Nestes novos dispositivos, os "grãos de arroz" foram coladas umas às
outras em pontos aleatórios que dão forma a uma estrutura do tipo de rede com
muito espaço aberto, daí a natureza extremamente leve do material. Isto pode
ser utilizado para produzir dispositivos de capacitores mais sustentável com
maior densidade de energia e capacidade de carga mais rápidas, em comparação
com baterias recarregáveis.
Capacitores leves e
de alta potência são de particular interesse para o desenvolvimento de veículos
híbridos e elétricos. Os dispositivos de rápido carregamento permitir a
poupança de energia significativa, porque eles podem acumular energia durante a
frenagem e liberá-lo durante a aceleração.
"Eu acredito que os melhores resultados podem ser
obtidos quando os pesquisadores combinar os seus conhecimentos", diz
Zhitomirsky. "Emily é um parceiro de investigação incrível. Tenho sido
profundamente impressionado com o seu entusiasmo, notável capacidade de
organizar o trabalho em equipe e gerar novas idéias."
Fonte: DailyScience
