Baterias e capacitores

IMPRESSÃO 3D

Baterias e capacitores biodegradáveis em breve poderão ser impressos em casa

Solução poderá resolver diversos problemas relacionados ao descarte de materiais eletrônicos e é uma esperança de uma eletrônica mais limpa e ecológica

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Na atualidade, já é possível imprimir itens decorativos, protótipos, móveis e até mesmo peças mecânicas de objetos móveis; porém, Xavier Aeby e seus colegas do Laboratório Federal Suíço de Ciência e Tecnologia de Materiais criaram um capacitor biodegradável em camadas, podendo ser montadas em uma impressora 3D.

Por anos, diversos componentes eletrônicos são motivos de preocupação quanto ao descarte após sua vida útil, especialmente baterias e capacitores, isso porque na maioria dos casos contam com metais pesados ou que podem agredir a natureza se descartados incorretamente.

Felizmente esta realidade está mudando, especialmente pelo aumento de pesquisas relacionadas a materiais alternativos menos ofensivos ao meio ambiente. Entre os mais recentes estudos estão os de Xavier Aeby, Alexandre Poulin, Gilberto Siqueira, Michael K. Hausmann, Gustav Nyström, no qual desenvolvem uma bateria (capacitor, neste caso) biodegradável, com um processo de montagem tão simples e barato que poderá ser feito em casa, escolas ou comércios.

Mais uma utilidade da impressora 3D

Embora o processo de montagem seja relativamente simples, os materiais a serem usados para imprimir são diferentes dos tradicionais, substituindo os polímeros por nanofibras e nanocristais de celulose; além de carbono, na forma de negro de fumo, carvão ativado e grafite. A receita está quase completa, pois para liquefazer (transformar em líquido) estes elementos (uma vez que são sólidos e para imprimir o ideal é líquido meio gelatinoso), foi usada glicerina, água e dois tipos diferentes de álcool.

E para transformar tal bateria em um supercapacitor (classificação que fica entre capacitores eletrolíticos e baterias, podendo armazenar até cerca de 100 vezes mais carga do que os eletrolíticos, entrega tal energia muito mais rápido que uma bateria e aguenta muito mais ciclos que ela), a equipe adicionou um elemento especial: uma pitada de sal de cozinha, para fornecer a condutividade iônica necessária. Graças a esta flexibilidade de aplicações (bateria e supercapacitor), tal componente pode ser usado em diferentes tipos de dispositivos.

Resultados promissores

A equipe conseguiu desenvolver protótipos de baterias capazes de alimentar pequenos eletrônicos por algumas horas; assim, para estender sua autonomia, será necessário ou aumento ou recargas. A primeira opção tornaria o processo mais trabalhoso e poderia fazer com que seja necessário mais espaço nos eletrônicos para caber tal bateria; enquanto a segunda será mais viável se o objetivo for manter as proporções e aproveitar a possibilidade de mais ciclos de recargas.

Embora sua autonomia não seja das maiores no momento, a bateria desenvolvida tem uma boa durabilidade, sendo aprovadas em testes de simulação de armazenamento que correspondem a anos estocadas, suportam temperaturas de congelamento e funcionam nestas condições, demonstraram resistência à pressão e choque; e caso colocados no solo, se biodegradam totalmente em dois meses.

Possíveis usos

Pensando em um uso mais imediato e com um descarte fácil no solo caso necessário, a equipe imagina um uso deste capacitor em verificações, sensores e monitoramentos ambientais e agrícolas.

Esta poderá ser a primeira de várias opções de baterias e supercapacitores biodegradáveis, bem como de novos componentes eletrônicos mais ecológicos, podendo guiar novos estudos e até mesmo abrir portas para um novo mercado que possa emergir, aproveitando a valorização da sustentabilidade, marketing verde e afins.

Já imaginou escolher as peças de seu eletrônico, e poder imprimir até mesmo os circuitos e componentes em casa? Talvez esta seja uma nova forma de construir e montar computadores, objetos de DIY (“faça você mesmo”) e eletrodomésticos. Talvez seja um novo mercado, que possibilitará que mais empresas entrem no ramo e que o consumidor seja ainda mais protagonista da construção de seu bem.