Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio e da Sanoh
Industrial desenvolveram uma célula de bateria muito estável que pode converter
diretamente calor em eletricidade, fornecendo assim uma maneira de explorar a
energia geotérmica de maneira sustentável.
A necessidade de reduzir as emissões e a ascensão das energias
renováveis, da energia eólica à solar e à biomassa, mudou substancialmente a
forma como abastecemos nossa geração de energia.
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| Photo Pixabay |
Nova tecnologia poderá acabar com a escassez de agua e energia
Hoje, uma parte das tecnologias emergentes mais fascinantes do
mundo são aquelas destinadas a produzir energia. Assim como as fontes de
geração de energia existentes, há uma enorme, permanente e inexplorada fonte de
energia literalmente debaixo dos nossos pés, a energia geotérmica.
A energia geotérmica deriva do calor da Terra. Produzir energia
elétrica a partir dessa energia requer dispositivos que possam de alguma forma
fazer uso do calor dentro da crosta terrestre.
Recentemente, cientistas da Tokyo Tech fizeram progressos
significativos no entendimento e desenvolvimento de células térmicas
sensibilizadas (STCs), um tipo de bateria que pode gerar energia elétrica a 100
℃
ou menos.
Antes disso, eles já haviam proposto o uso de STCs como um
novo método para converter calor diretamente em energia elétrica usando células
solares sensibilizadas por corantes. Da mesma forma, substituíram o corante por
um semicondutor para permitir que o sistema trabalhasse usando calor em vez de
luz.
A bateria recentemente desenvolvida é composta por três
camadas intercaladas entre elétrodos. Uma camada de transporte de elétrons
(ETM), uma camada de semicondutor (germânio) e uma camada de eletrólito sólido
(íons de cobre). Em suma, os elétrons passam de um estado de baixa energia para
um estado de alta energia no semicondutor, tornando-se termicamente excitados e
depois transferidos naturalmente para o ETM.
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| Photo Geocaching |
Lightyear One, o carro solar que todos vão desejar
Depois disso, os elétrons viajam do elétrodo, passam por um
circuito externo, passam pelo elétrodo do contador e então alcançam o
eletrólito. Reações de oxidação e redução envolvendo íons de cobre ocorrem em
ambas as interfaces do eletrólito, resultando na transferência de elétrons de
baixa energia para a camada semicondutora, para que o processo possa iniciar um
novo circuito, completando assim um circuito elétrico.
Embora, naquele momento, não estivesse claro se essa bateria
teria aplicação como um motor perpétuo ou se a corrente pararia em algum momento.
Durante as experiencias, os cientistas descobriram que a eletricidade parou de
fluir após um período específico e propôs um mecanismo para explicar esse
fenômeno. A corrente para porque as reações redox na camada de eletrólito
terminam devido à realocação dos diferentes tipos de íons de cobre.
O mais fascinante é que a bateria pode reverter a própria
situação na presença de calor simplesmente abrindo o circuito externo por algum
tempo.
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Descoberto material que permite que baterias de lítio se auto regenerem
A Dra. Sachiko Matsushita, que liderou o estudo, disse : “Com tal projeto, o calor, geralmente
considerado como energia de baixa qualidade, se tornaria uma ótima fonte de
energia renovável. Estamos muito entusiasmados com a descoberta deles por causa
de sua aplicabilidade, ecologia e potencial para ajudar a resolver a crise
global de energia. ”
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