{"id":8731,"date":"2016-11-23T19:01:00","date_gmt":"2016-11-23T21:01:00","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=8731"},"modified":"2016-11-23T19:01:00","modified_gmt":"2016-11-23T21:01:00","slug":"a-bateria-que-brilha-no-escuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2016\/11\/a-bateria-que-brilha-no-escuro\/","title":{"rendered":"A bateria que brilha no escuro"},"content":{"rendered":"
Solu\u00e7\u00e3o de BODIPY sob luz negra: n\u00e3o parece, mas isso pode virar uma bateria. [Imagem: Douglas Levere\/UB\/Divulga\u00e7\u00e3o]<\/figcaption><\/figure>\n

Baterias s\u00f3lidas s\u00e3o cada vez mais inseguras e ineficazes. Uma solu\u00e7\u00e3o \u2014 literalmente brilhante \u2014 pode ser um tipo de bateria l\u00edquida.<\/h4>\n

Gasolina, \u00f3leo diesel, querosene, \u00e1lcool… Todos esses l\u00edquidos armazenam energia mas essa energia s\u00f3 pode ser usada uma \u00fanica vez. Com os combust\u00edveis, queimou, acabou. Para armazenar energia e poder reutiliz\u00e1-la, temos recorrido durante duzentos anos a compostos s\u00f3lidos \u2014 das pilhas de cobre de Volta \u00e0s baterias de \u00edon de l\u00edtio do seu gadget<\/em>.<\/p>\n

At\u00e9 recentemente, as baterias funcionavam bem mas as crescentes exig\u00eancias dos dispositivos eletr\u00f4nicos est\u00e3o levando os sistemas de armazenamento de energia de estado s\u00f3lido ao limite. Baterias de \u00edon de l\u00edtio duram cada vez menos e explodem cada vez mais. N\u00e3o podemos ficar sem baterias se quisermos depender de energias renov\u00e1veis como pain\u00e9is fotovoltaicos e usinas e\u00f3licas. Precisamos de novas tecnologias para guardar e transferir el\u00e9trons.<\/p>\n

No fluxo<\/h4>\n

Nem sempre usamos baterias exclusivamente s\u00f3lidas. As usadas em carros baseiam-se em placas de metal mergulhadas em uma solu\u00e7\u00e3o \u00e1cida. A solu\u00e7\u00e3o pode estar em uma solu\u00e7\u00e3o \u2014 ou duas. Diversos cientistas est\u00e3o buscando meios de fabricar uma bateria com l\u00edquidos. Essas baterias l\u00edquidas s\u00e3o tecnicamente conhecidas como \u201cbaterias de fluxo redox\u201d.<\/p>\n

Uma bateria l\u00edquida consiste em dois tanques separados por barreiras perme\u00e1veis e funciona quando os el\u00e9trons s\u00e3o colhidos de um tanque e transferidos para outro. O caminho de um tanque para outro pode incluir um circuito el\u00e9trico, permitindo o uso da energia armazenada. Para recarreg\u00e1-la basta a energia el\u00e9trica de qualquer fonte para for\u00e7ar os el\u00e9trons de volta ao ponto, ou melhor, tanque de partida.<\/p>\n

Mas ser\u00e1 que as baterias fluidas s\u00e3o seguras? Teoricamente, sim, segundo Timothy Cook, professor-assistente de Qu\u00edmica da Universidade de Buffalo (UB). Ao ser aberta ou perfurada, uma bateria de \u00edon de l\u00edtio pode se incendiar ou explodir. Uma bateria de fluidos, por outro lado, simplesmente vazaria.<\/p>\n

Baterias l\u00edquidas t\u00eam uma vantagem extra: podem ser facilmente aumentadas para armazenar mais energia. Basta arranjar um recipiente de tamanho adequado e acrescentar mais l\u00edquidos. Isso permite que o mesmo tipo de equipamento possa ser usado em v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es \u2014 do radinho de pilha ao sistema de baterias que mant\u00e9m uma casa movida a energia solar funcionando durante a noite. Mas qual seria o l\u00edquido dentro dessas baterias t\u00e3o vers\u00e1teis?<\/p>\n

\"O
O prof. Tim Cook e sua orientanda, Anjula M. Kosswattaarachchi, num laborat\u00f3rio da Universidade de Buffalo. [Imagem: Douglas Levere\/UB\/Divulga\u00e7\u00e3o]<\/figcaption><\/figure>\n

Corante energ\u00e9tico<\/h4>\n

P\u00f3s-doutoranda orientada pelo prof. Cook, Anjula M. Kosswattaarachchi encontrou uma solu\u00e7\u00e3o brilhante \u2014 literalmente. O boro-dipirrometeno (BODIPY) \u00e9 um corante que brilha com uma cor amarelada sob luz negra. Mais interessante para Kosswattaarachchi s\u00e3o suas propriedades eletroqu\u00edmicas: essa subst\u00e2ncia armazena el\u00e9trons com facilidade e tamb\u00e9m \u00e9 boa na transfer\u00eancia eletr\u00f4nica. O BODIPY parece o l\u00edquido perfeito para uma bateria l\u00edquida.<\/p>\n

Para testar a efic\u00e1cia do BODIPY, Kosswattaarachchi et. al.<\/em> encheram ambos os tanques de uma bateria l\u00edquida com BODIPY em p\u00f3 dissolvido em acetonitrila, numa solu\u00e7\u00e3o conhecida como PM 567. Testes preliminares revelaram que essa mistura \u00e9 capaz de dar e receber el\u00e9trons sem ser degradada. Em seguida, o teste foi repetido com 100 ciclos de carregamento e descarregamento total da bateria. Os resultados, bastante promissores, foram publicados em 16\/11 na ChemSusChem<\/em>, revista especializada em qu\u00edmica e sustentabilidade.<\/p>\n

O professor Cook estima que a bateria testada em seu laborat\u00f3rio gerou cerca de 2,3 volts de eletricidade. Pode parecer pouco, mas esse pode ser apenas o come\u00e7o: outras solu\u00e7\u00f5es baseadas no BODIPY podem se revelar mais eficazes em outras escalas. Al\u00e9m de energia, quem sabe se esse corante energ\u00e9tico n\u00e3o vai render um Nobel para Kosswattaarachchi e Cook no futuro…<\/p>\n

[youtube_sc url=”https:\/\/youtu.be\/WTpe3tgr_ss” autohide=”1″ fs=”1″ nocookie=”1″]<\/p>\n

Refer\u00eancia<\/h4>\n

\"rb2_large_gray25\"<\/a>Kosswattaarachchi, A. M., Friedman, A. E. and Cook, T. R. Characterization of a BODIPY Dye as an Active Species for Redox Flow Batteries<\/strong> [Caracteriza\u00e7\u00e3o de um corante BODIPY como esp\u00e9cie ativa para baterias de fluxo redox<\/strong><\/em>], ChemSusChem<\/em> (2016). DOI:10.1002\/cssc.201601104<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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