{"id":10600,"date":"2019-05-16T20:56:39","date_gmt":"2019-05-16T23:56:39","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=10600"},"modified":"2019-05-16T20:56:39","modified_gmt":"2019-05-16T23:56:39","slug":"o-sol-tambm-se-levanta-e-pede-um-caf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2019\/05\/o-sol-tambm-se-levanta-e-pede-um-caf\/","title":{"rendered":"O Sol tamb\u00e9m se levanta (e pede um caf\u00e9)"},"content":{"rendered":"<h4 align=\"justify\">\u00a0<a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2019\/05\/CAF\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9.jpg\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-10602\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2019\/05\/CAF\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9-620x319.jpg\" alt=\"CAF\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\u00c9\" width=\"620\" height=\"319\" \/><\/a><\/h4>\n<h4 align=\"justify\">Ou como uma brincadeira na hora do cafezinho resultou em um aperfei\u00e7oamento na gera\u00e7\u00e3o de energia solar<\/h4>\n<p align=\"justify\">O astr\u00f4nomo precisa passar a noite em claro? <em>Caf\u00e9!<\/em> A geneticista tem que ficar fazendo sequenciamentos at\u00e9 tarde da noite? <em>Caf\u00e9!<\/em> O professor universit\u00e1rio prepara e corrige provas at\u00e9 de madrugada? <em>Caf\u00e9!<\/em> Se tem uma coisa que n\u00e3o pode faltar em qualquer laborat\u00f3rio \u00e9 caf\u00e9. \u00c9 assim em qualquer lugar do mundo, em centros de pesquisa p\u00fablicos e privados, como na Universidade da Calif\u00f3rnia em Los Angeles (UCLA, Estados Unidos) e na Solargiga Energy (China). E foi justamente durante o caf\u00e9 matinal de um laborat\u00f3rio da UCLA que surgiu uma ideia para turbinar as placas geradoras de energia solar.<\/p>\n<p align=\"justify\">Como conta Jingjing Xue ao <a href=\"https:\/\/techxplore.com\/news\/2019-04-caffeine-solar-cells-energy-boost.html\"><em>TechXplore<\/em><\/a>, seu colega Rui Wang fez a seguinte pergunta durante aquele caf\u00e9-da-manh\u00e3: &#8220;Se precisamos de caf\u00e9 para turbinar nossa energia, ser\u00e1 que as perovskitas tamb\u00e9m n\u00e3o precisam de caf\u00e9 pra ter uma performance melhor?&#8221; Tanto Xue quanto Wang s\u00e3o p\u00f3s-doutorandos e fazem parte de um grupo de pesquisas do Departamento de Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais da UCLA, sob coordena\u00e7\u00e3o do Professor Yang Yang.<\/p>\n<p align=\"justify\">Mineral\u00a0relativamente raro\u00a0na crosta terrestre, a <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Perovskita\"><em>perovskita<\/em> <\/a>(ou \u00f3xido de c\u00e1lcio e tit\u00e2nio, CaTiO<sub>3<\/sub>) tamb\u00e9m pode ser usada para fabricar pain\u00e9is solares. Embora as placas de sil\u00edcio sejam mais comuns, as de perovskita tem vantagens como maior flexibilidade e menor custo de produ\u00e7\u00e3o, j\u00e1 que podem ser fabricadas a partir de mat\u00e9rias-primas sol\u00faveis em vez de fundidas. O problema \u00e9 que, gra\u00e7as \u00e0 sua instabilidade t\u00e9rmica,\u00a0o\u00a0CaTiO<sub>3<\/sub> tem um rendimento menor do que o sil\u00edcio na gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica a partir do sol.<\/p>\n<p align=\"justify\">Algumas tentativas de estabilizar a perovskita e melhorar seu desempenho com a adi\u00e7\u00e3o de outras subst\u00e2ncias j\u00e1 foram realizadas. Um exemplo \u00e9 o uso de <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Dimetilsulf\u00f3xido\">dimetilsulf\u00f3xido<\/a> [(CH<sub>3<\/sub>)<sub>2<\/sub>SO], um solvente industrial que n\u00e3o funcionou por muito tempo. A ideia de melhorar o rendimento da perovskita com cafe\u00edna n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o absurda quanto parece \u00e0 primeira vista.<\/p>\n<figure style=\"width: 2880px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"https:\/\/3c1703fe8d.site.internapcdn.net\/newman\/gfx\/news\/hires\/2019\/1-caffeinegive.jpg\" alt=\"Cafezinho inspirador: algumas c\u00e9lulas de peroviskita aditivadas com cafe\u00edna por Wang et. al. Inusitada, a mistura melhorou o rendimento desse tipo de c\u00e9lula solar.\" width=\"2880\" height=\"2160\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\"><strong>Cafezinho inspirador:<\/strong> algumas c\u00e9lulas de peroviskita, como essas, foram aditivadas com cafe\u00edna por Wang <em>et. al.<\/em> Inusitada, a mistura melhorou o rendimento desse tipo de c\u00e9lula solar.<\/figcaption><\/figure>\n<p align=\"justify\">O gracejo de Wang fez seus colegas lembrarem que a cafe\u00edna (<a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Cafe\u00edna\">1,3,7-trimetilxantina<\/a> no jarg\u00e3o qu\u00edmico)\u00a0\u00e9 um composto alcaloide, cuja estrutura molecular poderia interagir com as estruturas da perovskita respons\u00e1veis pela captura de luz solar \u2014 mas, curiosamente, ningu\u00e9m havia pensado em usar a cafe\u00edna onipresente nos laborat\u00f3rios como &#8220;aditivo solar&#8221;. Ao perceber isso, a equipe da UCLA saiu do cantinho do caf\u00e9 e levou a bebida para a bancada.\u00a0OK, eles n\u00e3o devem ter feito isso mas arranjaram\u00a0cafe\u00edna pura, que foi\u00a0adicionada \u00e0 camada de CaTiO<sub>3\u00a0<\/sub>de 40 c\u00e9lulas solares. Em seguida, realizaram uma espectroscopia em infravermelho para confirmar se a cafe\u00edna havia se ligado \u00e0 perovskita.<\/p>\n<p align=\"justify\">Novas rodadas de espectroscopia fizeram os cientistas perceber que a intera\u00e7\u00e3o se dava entre os grupos carbonila (um carbono em liga\u00e7\u00e3o dupla com o oxig\u00eanio) da cafe\u00edna e os \u00edons de chumbo presentes nos cristais de perovskita. Essa intera\u00e7\u00e3o diminu\u00eda o m\u00ednimo de energia para a camada fotovoltaica funcionar, elevando o rendimento da c\u00e9lula solar de 17% para\u00a0cerca de 20%. O efeito manteve-se mesmo quando a placa era submetida a um aquecimento equivalente \u00e0 exposi\u00e7\u00e3o solar por\u00a0longos per\u00edodos (mais precisamente, a uma temperatura de 85\u00ba. C durante 1300 horas).<\/p>\n<p align=\"justify\">Criador da ideia de cafeinar as placas solares, Wang conta que seus colegas ficaram surpresos com os resultados: &#8220;Durante nossa primeira tentativa de incorporar cafe\u00edna, nossas c\u00e9lulas solares de perovskita quase chegaram \u00e0 efici\u00eancia mais elevada que alcan\u00e7amos.&#8221; Esse resultado surpreendente, que contou com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores da empresa chinesa Solargiga Energy, foi publicado na edi\u00e7\u00e3o de 25 de abril da revista <em>Joule<\/em>.<\/p>\n<p align=\"justify\">Embora ressalte que a descoberta pode n\u00e3o ser aplic\u00e1vel em todos os casos, Wang acredita que o combo cafe\u00edna+perovskita tem caracter\u00edsticas positivas, como a alta cristalinidade e a boa estabilidade, que podem &#8220;potencialmente ter um papel na produ\u00e7\u00e3o em larga escala das c\u00e9lulas solares de perovskita&#8221;. Em termos pr\u00e1ticos, isso pode levar a pain\u00e9is solares mais baratos e eficazes do que os de sil\u00edcio atualmente em uso. Antes disso, por\u00e9m, Wang e seus colegas planejam aprofundar os estudos estruturais sobre a perovskita cafeinada e est\u00e3o buscando o melhor material para proteger essa mistura. Quem sabe a pr\u00f3xima solu\u00e7\u00e3o n\u00e3o surge numa pausa para o cafezinho?<\/p>\n<h4 align=\"justify\">Refer\u00eancia<\/h4>\n<p style=\"padding-left: 30px\" align=\"justify\"><a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" data-rel=\"lightbox-image-1\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft size-full wp-image-3123\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" alt=\"rb2_large_gray25\" width=\"70\" height=\"85\" \/><\/a>Rui Wang <em>et. al.<\/em>\u00a0<strong>Caffeine Improves the Performance and Thermal Stability of Perovskite Solar Cells [<em>Cafe\u00edna melhora o desempenho e a estabilidade t\u00e9rmica de c\u00e9lulas solares de perovskita<\/em>]<\/strong> <em>Joule<\/em>, 25 de abril de 2019.\u00a0<a href=\"http:\/\/dx.doi.org\/10.1016\/j.joule.2019.04.005\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">DOI: 10.1016\/j.joule.2019.04.005<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00a0 Ou como uma brincadeira na hora do cafezinho resultou em um aperfei\u00e7oamento na gera\u00e7\u00e3o de energia solar O astr\u00f4nomo precisa passar a noite em claro? 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