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Energia

<i>Especial Armazenar o vento</i>: Bateria Orgânica com Água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/11/2015

Armazenar o vento: Bateria Orgânica com Água
Protótipo da bateria de fluxo orgânica, baseada apenas em materiais não tóxicos.
[Imagem: Eliza Grinnell/Harvard Paulson School]

Bateria orgânica

Kaixiang Lin, da Universidade de Harvard, nos EUA, desenvolveu um novo tipo de bateria recarregável que pode tornar o armazenamento de eletricidade a partir de fontes de energia intermitentes, como a solar e a eólica, segura e barata, tanto para uso residencial como comercial.

Na operação da bateria, os elétrons são coletados e liberados por compostos químicos seguros, de baixo custo e abundantes - carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, ferro e potássio - dissolvidos em água.

Os componentes ativos dos eletrólitos na maioria das baterias de fluxo são íons de metais como o vanádio dissolvido em ácido sulfúrico. Além de serem caros, corrosivos e difíceis de lidar, esses materiais são cineticamente lentos, o que talvez explique porque um conceito tão promissor quanto o das baterias de fluxo ainda não tenha sido largamente adotado.

Geração distribuída de energia

No ano passado, a mesma equipe havia apresentado uma bateria de fluxo orgânica na qual os metais foram substituídos por moléculas orgânicas (baseadas em carbono) chamadas quinonas, substâncias químicas naturais e abundantes, essenciais em processos biológicos como a fotossíntese e a respiração celular.

Mas as quinonas formavam apenas metade da bateria, seu eletrodo negativo, enquanto o lado positivo dependia de um eletrólito de bromo. Esse metal é usado em várias outras baterias, sendo razoável seu uso em ambiente industrial, por pessoal qualificado.

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Mas a toxicidade e a volatilidade do bromo depõem contra seu uso em ambientes residenciais, rumo à geração distribuída de energia, na qual painéis solares ou turbinas eólicas residenciais geram durante o dia a energia que a família usará à noite.

Ferrocianeto

Agora, a equipe finalmente conseguiu substituir o bromo por íons de um ferrocianeto não-tóxico e não-corrosivo.

"Isso soa mal porque tem a palavra 'cianeto',", pondera o professor Michael Marshak. "O cianeto é letal porque se liga muito firmemente ao ferro do corpo humano. No ferrocianeto ele já está ligado ao ferro, por isso é seguro. Na verdade, o ferrocianeto é comumente usado como aditivo alimentar e também como fertilizante."

"Esta é a química que eu ficaria feliz em colocar no meu porão," disse seu colega Michael Aziz. "A não-toxicidade e materiais abundantes e baratos colocados em uma solução de água significa que é segura - ela não pega fogo - e isso é uma enorme vantagem quando você está armazenando grandes quantidades de energia elétrica em qualquer lugar perto das pessoas."

Bibliografia:

Artigo: Alkaline quinone flow battery
Autores: Kaixiang Lin, Qing Chen, Michael R. Gerhardt, Liuchuan Tong, Sang Bok KimLouise Eisenach, Alvaro W. Valle, David Hardee, Roy G. Gordon, Michael J. Aziz, Michael P. Marshak
Revista: Science
Vol.: 349 no. 6255 pp. 1529-1532
DOI: 10.1126/science.aab3033
Link: http://www.sciencemag.org/content/349/6255/1529.short






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