Nova bateria funciona com solução do dióxido de carbono

Encontrar uma maneira barata de puxar os gases de efeito estufa da atmosfera enquanto suprimos nossas necessidades de energia pode ser a chave para nossa sobrevivência na Terra a longo prazo.

 

Uma nova pesquisa mostrou um passo para o desenvolvimento de uma bateria recarregável que funciona com soluções do dióxido de carbono e ar. No passado, pesquisadores usaram emissões de gases de efeito estufa para criar uma fonte de energia que converte CO₂ diretamente em um combustível como etanol, ignorando a necessidade de plantas para realizar o trabalho.

Ano passado, uma equipe no Lawrence Livermore National Laboratory sugeriu bombear emissões em poços de 1 ou 2 quilômetros, forçando água aquecida vir para a superfície, como fonte de energia geotérmica. Mas e se nós pudéssemos usar dióxido de carbono na produção de baterias diretamente? Os pesquisadores já exploraram esta possibilidade, mas a maioria das propostas são caras ou não produzem corrente.

 

Mas a equipe da Universidade da Pensilvânia acha que sua nova invenção finalmente encontrou a solução. “Este trabalho oferece um meio alternativo e mais simples de capturar energia a partir de emissões de CO₂ em comparação com as tecnologias existentes que exigem caros materiais catalíticos e temperaturas muito altas para converter CO₂ em combustíveis úteis“, disse Christopher Gorski.

 

Baseado em um tipo de bateria chamado célula de fluxo, a construção é, em princípio, bastante simples.Imagine dois recipientes divididos por uma membrana porosa. Usando um processo chamado de “ruído”, o gás do ar ambiente é dissolvido em água e adicionado a um dos recipientes. O segundo recipiente contém uma mistura de água e dióxido de carbono puro. Quando dissolvido, o dióxido de carbono se divide em íons de hidrogênio carregados positivamente – ou prótons simples – e bicarbonato, levando o pH da solução a 7,7.

 

Uma vez que a solução de ar comprimido tem um pH mais elevado de 9,4, as misturas formam diferentes concentrações de partículas carregadas. A maioria das moléculas não pode fluir através da partição, mas os íons se movem livremente de uma solução para a outra. Como resultado, os eletrodos de óxido em cada recipiente experimentam diferenças de tensão, que por sua vez produzem corrente.

 

Uma vez esgotada, a célula pode ser recarregada simplesmente trocando a solução. Os pesquisadores descobriram que as soluções de ida e volta poderiam ser trocadas mais de 50 vezes e ainda manter o mesmo nível  de desempenho.Em média, a célula de fluxo produziu uma densidade de potência de 0,82 W/m² – quase 200 vezes maior do que os esforços anteriores. E os materiais utilizados tiveram custos mais baixos.

 

Devemos salientar que cerca de 1 watt por metro quadrado não é muita coisa – algo próximo a uma bateria AA média. E embora melhores resultados tenham sido alcançados com outras misturas, essa é uma prova de conceito promissora.Os pesquisadores esperam que ajustes adicionais produzam rendimentos que compensem o custo da construção. Esta pesquisa foi publicada em Environmental Science & Technology Letters.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]