Pesquisadores criaram um material que guarda luz do sol em ligações químicas e a transforma em calor sob demanda, com densidade energética duas vezes superior à das baterias de lítio
Um dos maiores desafios das energias renováveis é o de que o sol não brilha o tempo todo. Painéis solares geram eletricidade enquanto há luz, mas à noite ou em dias nublados, a conta não fecha, a menos que haja um sistema eficiente de armazenamento. É nesse ponto que uma pesquisa publicada na revista científica Science chama atenção.
Químicos da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara (UCSB) desenvolveram uma molécula capaz de capturar energia solar, mantê-la armazenada por anos e liberá-la como calor sempre que necessário. O material é reutilizável e não depende de baterias convencionais ou de conexão à rede elétrica, segundo o The Current, veículo da universidade.
Como funciona a “bateria solar”
A molécula em questão é uma versão sintética de uma estrutura encontrada no DNA chamada pirimidona. Quando exposta à luz solar, ela muda de forma, assumindo uma configuração de alta energia, como uma mola comprimida. Nesse estado, permanece estável por longos períodos. Ao receber um estímulo externo, como uma pequena quantidade de calor ou a presença de um catalisador (substância que acelera reações químicas), a molécula retorna à sua configuração original e libera a energia armazenada na forma de calor.
O processo é reversível: depois de liberar a energia, o material pode ser exposto novamente à luz solar e “recarregado”. Por isso, os pesquisadores descrevem o sistema como uma bateria solar recarregável, só que em formato líquido.
“Nós geralmente descrevemos como uma bateria solar recarregável. Ela armazena a luz do sol e pode ser recarregada”, disse Han Nguyen, doutorando e autor principal do estudo, em declaração ao The Current.
Densidade energética superior à do lítio
Um dos dados mais relevantes do estudo é a densidade energética da molécula: mais de 1,6 megajoules por quilograma. Para comparação, uma bateria de íon de lítio convencional, o tipo utilizado em smartphones e veículos elétricos, armazena cerca de 0,9 MJ/kg. A nova molécula, portanto, guarda mais que o dobro de energia pelo mesmo peso.
Além disso, os pesquisadores demonstraram que o calor liberado pelo material é suficiente para ferver água em condições normais de pressão e temperatura ambiente, um resultado considerado relevante na área, já que atingir esse nível de intensidade térmica com esse tipo de tecnologia era difícil até então.
“O fato de conseguirmos ferver água em condições ambientes é uma grande conquista”, afirmou Nguyen.
Da teoria ao uso prático
Por ser solúvel em água, o material abre caminho para aplicações concretas. Uma das possibilidades descritas pelos pesquisadores é o uso em coletores solares instalados em telhados: durante o dia, o líquido circularia pelos coletores absorvendo energia; à noite, esse líquido aquecido poderia ser armazenado em reservatórios e utilizado para aquecimento doméstico.
Benjamin Baker, outro doutorando do grupo de pesquisa e coautor do estudo, destaca a diferença em relação aos sistemas convencionais: “Com painéis solares, você precisa de um sistema adicional de bateria para armazenar a energia. Com o armazenamento de energia solar molecular, o próprio material é capaz de guardar essa energia proveniente da luz solar”, disse.
O conceito também tem apelo pelo baixo desperdício: a molécula pode ser reaproveitada repetidamente, sem perda de desempenho. A analogia usada pela equipe é a dos óculos fotocromáticos, aqueles que escurecem automaticamente sob a luz do sol e voltam ao normal em ambientes fechados. O princípio de mudança reversível é o mesmo, aplicado ao armazenamento de energia.
Foto: NASA
Por: Diogo Rodriguez
