Nesta edição de Smart Regions, fique a saber como uma equipa de cientistas da Universidade de Jena está a usar polímeros de plástico para criar baterias mais amigas do ambiente.
As energias renováveis são essenciais para descarbonizar o nosso ambiente. Mas o surgimento de fontes alternativas, como o vento e o sol, tem de lidar com a falta de soluções de armazenamento de energia em grande escala.
Um projeto conduzido por um instituto de investigação da Universidade de Jena, na Alemanha, está a ultraar este problema. Graças a uma bateria baseada em polímeros orgânicos, que são moléculas com propriedades de transporte de carga elétrica, será possível lidar com alterações na geração de energia causadas pelo tempo variável.
Ulrich Schubert, diretor do Centro de Energia e Química Ambiental da Universidade, explica: "Isto significa que precisamos de proteger a energia para que, mesmo que haja uma pausa no vento, possamos utilizar a energia. E este tipo de bateria, a Redox Flow, é perfeita para armazenar grandes quantidades de energia. As novas baterias à base de polímeros de plástico podem armazenar quase tanta energia por quilograma como uma bateria de lítio. Mas como os plásticos são mais leves, precisamos de um volume maior para armazenar essa energia".
Outra vantagem é o menor impacto ambiental, ao contrário das baterias atuais que dependem de compostos metálicos raros e tóxicos, tais como o chumbo e o lítio.
Para produzir uma bateria Redox Flow tradicional, os sais de vanádio são dissolvidos num ácido, enquanto aqui os polímeros são dissolvidos numa solução de sal líquido.
Martin Hager é líder do grupo "Polímeros e Energia" do Centro: "Na nossa bateria Redox Flow, dissolvemos um material ativo, como pequenas moléculas ou polímeros. Podemos compará-lo um pouco com a forma como dissolvemos o sal quando cozinhamos massa ou quando colocamos açúcar no chá. Quando temos vento suficiente, e a eletricidade está disponível, podemos trazer um eletrão de um lado de um material ativo, para outro lado de outro tipo de materiais ativos, e desta forma podemos armazenar a electriidade", explica.
O investimento para o projeto foi de cerca de um milhão de euros, dos quais mais de 800.000 euros foram provenientes da política de coesão da União Europeia.
O Centro de Energia e Química Ambiental de Jena também desenvolveu uma bateria fina que pode fornecer pequenos dispositivos como dispositivos da “internet das coisas” ou pequenos sensores médicos. São feitas de duas folhas com o circuito elétrico comprimido entre as duas superfícies.
Alexandra Lex-Balducci, investigadora sénior no Centro, descreve o conceito: "O que há de especial neste tipo de bateria é que é flexível e pode ser fabricada utilizando técnicas de impressão. Além disso, também utilizamos materiais de base completamente isentos de metal. Em comparação com algumas outras baterias flexíveis, são também recarregáveis, o que significa que se pode utilizá-las várias vezes".
Estes sistemas de armazenamento de energia estarão em breve prontos para o mercado. Como são fabricados com materiais facilmente disponíveis na Europa, ajudarão a permitir um fornecimento de energia verde e estável para os países europeus.