Energia

Bateria solar captura e armazena energia

Bateria solar captura e armazena energia
A bateria solar não apenas junta célula solar e bateria, como também simplifica o funcionamento das duas funções e usa menos material. [Imagem: Yiying Wu Lab/The Ohio State University.]

Bateria solar

É uma célula solar, ou seria uma bateria recarregável?

Segundo seus criadores, é a primeira "bateria solar" do mundo.

"O estado da arte é usar um painel solar para capturar energia, e então usar uma bateria para armazenar a energia. Nós integramos as duas funções em um único dispositivo," explica Yiying Wu, da Universidade do Estado de Ohio, nos Estados Unidos.

O dispositivo é um painel solar com uma estrutura perfurada que captura a luz solar e o ar atmosférico.

A luz e o oxigênio controlam diferentes etapas de uma reação química que transfere elétrons para um eletrodo, onde eles são armazenados.

"Basicamente é uma bateria que respira. Ela inspira quando descarrega, e expira quando recarrega," disse Wu.

A integração das duas funções, segundo os pesquisadores, elimina a perda de energia que normalmente ocorre quando os elétrons têm que viajar entre uma célula solar e uma bateria externa - cerca de 20% dos elétrons perdem-se nesse processo.

Além de ser mais eficiente, a bateria solar é mais simples do que uma junção de uma célula solar e uma bateria tradicionais, o que permite que ela custe 25% menos.

Inspiração e expiração de uma bateria

O funcionamento da bateria solar começa quando o ar passa através de uma rede permeável parecida com uma gaze, na qual são crescidos nanocristais de dióxido de titânio. O ar passa livremente pelos poros do material, enquanto o TiO2 captura a luz solar.

O tecido flexível recoberto com titânio forma o primeiro eletrodo. O segundo é uma camada de carbono poroso logo abaixo. O terceiro e último eletrodo - o projeto elimina a necessidade do quarto eletrodo normalmente usado para conectar uma célula solar e uma bateria - consiste em uma placa de peróxido de lítio.

A luz solar atinge o primeiro eletrodo e gera elétrons livres que, através do eletrólito entre as três placas, entram na decomposição química do lítio, produzindo íons de lítio e oxigênio. O oxigênio é liberado no ar e o lítio é armazenado na bateria.

Quando a energia da bateria está sendo usada, ela consome oxigênio do ar ambiente e reforma o peróxido de lítio.

Bibliografia:

Integrating a redox-coupled dye-sensitized photoelectrode into a lithium-oxygen battery for photoassisted charging
Mingzhe Yu, Xiaodi Ren, Lu Ma, Yiying Wu
Nature Communications
Vol.: 5, Article number: 5111
DOI: 10.1038/ncomms6111




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