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Bateria com menos platina pode custar 50% menos

Redao - Agncia USP - 24/06/2013

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[box-leia]Pesquisa da Escola Politcnica (Poli) da USP abre caminho para reduzir os custos das chamadas baterias de clula de combustvel. Atualmente muito caras, mas igualmente duradouras, essas baterias ainda no conseguiram entrar no mercado de dispositivos mveis de maneira definitiva por causa do preo proibitivo da platina, um de seus principais componentes.

Agora, o trabalho da Poli, tema da tese de doutorado do qumico Adir Jos Moreira, poder levar fabricao de baterias de clula de combustvel to eficientes quanto as melhores do mercado, mas com uma menor quantidade de platina e, portanto, mais baratas.

Baterias de clula de combustvel so diferentes das baterias e pilhas encontradas em controles remotos e lanternas. So chamadas assim porque geram energia a partir de um combustvel que pode vir de fonte externa, como o hidrognio, por meio de um processo eletroqumico e um facilitador, a platina.

O metal separa o hidrognio em prtons e eltrons. Uma membrana permite a passagem apenas dos prtons. Enquanto isso, os eltrons so obrigados a passar por outro caminho, gerando a corrente eltrica. Muito duradouras, elas alimentam carros eltricos de ltima gerao e so a promessa para dias ou at semanas de vida para smartphones e laptops.

Como a clula de combustvel pode usar o hidrognio para gerar energia, especialistas a consideram uma fonte de energia renovvel. Alm disso, diferente das baterias e pilhas comuns, que precisam de cuidado especial quando so depositadas no lixo por causa de seus materiais nocivos ao meio ambiente, a clula de combustvel tem como produto final uma substncia muito bem-vinda ao ambiente, a gua.

Acontece que as baterias de clula de combustvel s no tomaram o mercado de dispositivos mveis, ainda, por causa do preo proibitivo da platina. No mercado internacional, uma ona (ou 28 gramas) pode custar US$ 1.500. Um caminho, ento, seria reduzir a quantidade de platina utilizada na fabricao.

Apesar de com isso o preo cair, ocorreria o mesmo com a eficincia e com a durabilidade da bateria. Cientistas ao redor do mundo tentam, h anos, encontrar formas de usar a platina de forma eficiente, na esperana de encontrar uma soluo inovadora que consiga entrar de vez no multibilionrio mercado de baterias.

Como a grande quantidade de platina torna a clula muito cara, alm de muito do material ficar desperdiado dentro da clula, Moreira conseguiu aumentar a atividade qumica da platina nas baterias a clula de combustvel. Por meio de uma tcnica desenvolvida no laboratrio da Poli, ele reduziu o tamanho das partculas.

"Por causa disso conseguimos atingir a mesma eficincia, mas com uma menor quantidade de platina", diz Moreira. Quanto menor o tamanho das partculas, mais eficiente o desempenho da clula. "Partculas pequenas facilitam as reaes eletroqumicas, partculas grandes as dificultam", explica.

As partculas criadas pelo qumico no so apenas pequenas, so minsculas. To pequenas que para medi-las preciso uma escala do tamanho dos tomos. So chamadas "nanopartculas". Essas partculas foram geradas a partir de um filete de platina e depositadas juntamente com um material a base de carbono diretamente em uma membrana, a mesma usada nas baterias de clula de combustvel. Quo organizadas essas partculas so depositadas na pelcula e na membrana um dos fatores cruciais para o rendimento final da bateria.

Moreira conseguiu depositar nanopartculas de platina de forma moderadamente organizada em um filme de carbono sobre essa membrana obtendo resultados impressionantes. "Com um quarto da platina que normalmente se usa na fabricao de baterias de clula de combustvel, conseguimos 50% do desempenho", diz.

"Agora, vamos aperfeioar nossa tcnica para conseguir uma organizao melhor das nanopartculas e do filme de carbono", conta o pesquisador. "Acredito que possamos reduzir o preo das baterias em relao as que existem atualmente no mercado em 50%."

O fsico Ronaldo Domingues Mansano, professor do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrnicos da Poli e orientador de Moreira, acredita que a tecnologia poderia estar no mercado em menos de um ano.

"Basta que uma empresa esteja disposta a elevar a escala do nosso mtodo", diz. "Infelizmente no Brasil, no h empresas interessadas nesse tipo de tecnologia", conta, "mas estamos tentando estabelecer conversas com representantes internacionais."