Bateria de célula de combustível com menos platina pode custar 50% menos

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Pesquisa da Escola Politécnica – Poli da Universidade de São Paulo – USP propõe reduzir os custos das chamadas baterias de célula de combustível. Duradouras, mas atualmente muito caras, ainda não conseguiram entrar no mercado de dispositivos móveis de maneira definitiva por causa do preço proibitivo da platina, um de seus principais componentes. No mercado internacional, 28 gramas podem custar US$ 1.500. Agora, a tese de doutorado do químico Adir José Moreira, na Poli, poderá levar à fabricação de baterias de célula de combustível tão eficientes quanto as melhores do mercado, com menor quantidade de platina e, portanto, mais baratas.

O físico Ronaldo Domingues Mansano, professor do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos da Poli e orientador de Moreira, acredita que a tecnologia pode estar no mercado em menos de um ano. “Basta que uma empresa esteja disposta a elevar a escala do nosso método”, disse. “Infelizmente no Brasil não há empresas interessadas nesse tipo de tecnologia e estamos tentando estabelecer conversas com representantes internacionais.”

Baterias de célula de combustível são chamadas assim porque geram energia a partir de um combustível que pode vir de fonte externa, como o hidrogênio, por meio de um processo eletroquímico e um facilitador, a platina. O metal separa o hidrogênio em prótons e elétrons. Uma membrana permite a passagem apenas dos prótons. Enquanto isso, os elétrons são obrigados a passar por outro caminho, gerando a corrente elétrica.

A célula de combustível pode usar hidrogênio para gerar energia, por isso especialistas a consideram fonte de energia renovável. A célula tem como produto final uma substância muito bem-vinda ao ambiente, a água.

Como a grande quantidade de platina torna a célula muito cara, além de muito do material ficar desperdiçado dentro da célula, Moreira conseguiu aumentar a atividade química da platina nas baterias de célula de combustível. Por meio de uma técnica desenvolvida no laboratório da Poli, ele reduziu o tamanho das partículas. “Por causa disso conseguimos atingir a mesma eficiência, mas com menor quantidade de platina”, comentou Moreira. “Quanto menor o tamanho das partículas, mais eficiente é o desempenho da célula. Partículas pequenas facilitam as reações eletroquímicas, partículas grandes as dificultam.”

As partículas criadas pelo químico são chamadas de nanopartículas e foram geradas a partir de um filete de platina e depositadas juntamente com um material à base de carbono diretamente em uma membrana, a mesma usada nas baterias de célula de combustível. Quão organizadas essas partículas são depositadas na película e na membrana é um dos fatores cruciais para o rendimento final da bateria.

Moreira conseguiu depositar nanopartículas de platina de forma organizada em um filme de carbono sobre essa membrana obtendo bons resultados. “Com um quarto da platina que normalmente se usa na fabricação de baterias de célula de combustível, conseguimos 50% do desempenho”, afirmou. “Agora, vamos aperfeiçoar nossa técnica para conseguir uma organização melhor das nanopartículas e do filme de carbono.” “Acredito que possamos reduzir o preço das baterias em relação as que existem atualmente no mercado em 50%.”

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