Cientistas criam protótipo de bateria de prótons

Pesquisadores do Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) anunciaram na semana passada a criação de um protótipo de bateria de prótons. A nova bateria, feita à base de carvão e água, é mais barata e sustentável do que as células de íons de lítio usadas atualemente em dispositivos eletrônicos recarregáveis, e tem o potencial de oferecer mais energia por massa do que elas.

As baterias de íons de lítio, como os pesquisadores notam, "dependem de recursos que, no final das contas, são caros e esgotáveis". A bateria de prótons, por outro lado, armazena energia "em um material à base de carbono, que é abundante", segundo disseram os cientistas em entrevista ao Guardian. Fora isso, a bateria causa menos dano ao meio ambiente durante sua produção e uso do que as células de íons de lítio atuais. 

Como funciona?

O sistema de armazenamento de energia por prótons é composto por um eletrodo de carbono e por água. Durante o carregamento, o eletrodo usa os elétrons que recebe da fonte de energia para ionizar a água (H2O), separando-a em dois íons: OH- e H+. O íon H+ é, essencialmente, um átomo de hidrogênio sem o elétron que normalmente orbita em torno de seu núcleo. E como ele também não tem nenhum nêutron em seu núcleo, ele é essencialmente um próton. 

Quando a bateria é removida da fonte de carregamento, ela gera energia passando os prótons liberados durante o carregamento pelo eletrodo de carbono. Em contato com o oxigênio contido no ar, esses prótons formam água em uma reação que libera energia. É essa energia liberada que faz com que a bateria seja capaz de fazer funcionar os dispositivos nos quais é incorporada.

Além do lítio

Segundo os pesquisadores, sua criação é apenas um protótipo com área útil inferior à de uma moeda de 25 centavos por enquanto. Mas mesmo nessa fase inicial, ela já foi capaz de armazenar a mesma quantidade de energia, por massa, do que as atuais baterias de íons de lítio (presente em todos os celulares e tablets, além de uma série de outros dispositivos recarregáveis). 

Isso, no entanto, foi antes mesmo de que os cientistas otimizassem o funcionamento do componente - com essa otimização, ele pode superar a eficiência das baterias atuais. Para fazer isso, segundo o Digital Trends, os pesquisadores do RMIT pretendem usar materiais como o grafeno, que podem acabar gerando eletrodos de carbono ainda mais eficazes. 

Com o desenvolvimento dessa tecnologia, os envolvidos no projeto acreditam que as baterias de prótons poderão ser usadas em todas as situações onde atualmente se emprega soluções de íons de lítio. Isso inclui desde baterias de celulares até baterias gigantes para energizar casas ou cidades, como é o caso da Powerwall que a Tesla instalou no sul da Austrália.