sábado, 28 de novembro de 2015

Especial Armazenar o vento: Bateria Orgânica com Água

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

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.

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:

Alkaline quinone flow battery
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
Science
Vol.: 349 no. 6255 pp. 1529-1532
DOI: 10.1126/science.aab3033
http://www.sciencemag.org/content/349/6255/1529.short

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