Os cientistas estão trabalhando em uma nova fonte de energia renovável

© Alexander Levchenko

Fontes de energia renováveis ​​são a maneira ideal de prosseguir com o meio ambiente, o que inclui enormes baterias de lítio que podem ser recarregadas – os cientistas agora estão procurando resolver o problema de escassez de usar lítio como base

A situação da mudança climática é bem conhecida agora, mas as consequências surpreendentes continuam a surgir.

Quando uma borboleta bate suas asas

Ontem, pesquisas revelaram que o cinturão de chuva tropical (responsável pela safra de bilhões de pessoas) se movia lentamente para o norte. Isso deixará inúmeras pessoas sem acesso a uma fonte segura de alimentos. Em outro estudo, verificou-se que esses mesmos países estão enfrentando escassez de alimentos e falhas econômicas devido às tentativas de empresas do setor privado de administrar suas terras. Ironicamente, essas falhas são resultado de grandes negócios de terras que deveriam resolver o problema da insegurança alimentar após a crise alimentar global no início dos anos 2000.

Além das populações rurais e indígenas, existem aqueles que vivem nas cidades. Os moradores urbanos foram deixados de fora dos cálculos climáticos feitos em escalas regionais, desde que existiram. As cidades contêm 50% da população mundial, mas cobrem apenas 3% da Terra. As populações urbanas experimentam uma deterioração contínua da saúde que pode ser observada nos números de fatalidades do COVID – aqueles com complicações nos pulmões geralmente vivem próximos a poluição severa, muito acima da média recomendada pela OMS.

Como as fontes de energia renováveis ​​podem ajudar as populações acima?

Parece surreal que comunidades indígenas que vivem em Cuba sejam prejudicadas por causa do tipo de bateria usada na Alemanha ou na França. Mas este é o mundo em que vivemos – onde as decisões de energia de uma população causam uma escalada de impacto em outra, geralmente uma população mais vulnerável localizada no Sul Global.

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Quando a energia renovável é criada, muitas vezes ela precisa ser armazenada para uso futuro, em vez de ser imediatamente redirecionada para os locais necessários.

Com essas baterias industriais, os cientistas sempre foram capazes de criar o imenso tipo de lítio. Embora as baterias de íon de lítio possam fazer o trabalho, elas sofrem com problemas de segurança e disponibilidade limitada de lítio. Isso coloca um limite de tempo significativo para seu uso, apesar da falta de emissões de carbono envolvidas em sua energia.

Fontes de energia renováveis, como a energia eólica e solar, podem ajudar a diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis. Mas, primeiro, as empresas de energia precisam de uma maneira segura e econômica de armazenar a energia para uso posterior. Agora, pesquisadores relatando em ACS ‘ Nano Letras fizeram um protótipo de bateria sem ânodo, à base de zinco, que usa materiais de baixo custo e naturalmente abundantes.

Esta nova bateria retém 62,8% de sua capacidade de armazenamento após 80 cargas

Em sua bateria, os pesquisadores usaram um cátodo de dióxido de manganês que pré-intercalaram com íons de zinco, uma solução aquosa de eletrólito de trifluorometanossulfonato de zinco e um coletor de corrente de folha de cobre.

Durante o carregamento, o metal de zinco é revestido na folha de cobre e, durante a descarga, o metal é retirado, liberando elétrons que alimentam a bateria. Para evitar a formação de dendritos, os pesquisadores revestiram o coletor de corrente de cobre com uma camada de nanodiscos de carbono. Essa camada promoveu o revestimento de zinco uniforme, evitando assim os dendritos e aumentando a eficiência do revestimento e decapagem do zinco. A bateria apresentou alta eficiência, densidade energética e estabilidade, retendo 62,8% de sua capacidade de armazenamento após 80 ciclos de carga e descarga.

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O projeto da bateria sem ânodo abre novas direções para o uso de baterias aquosas à base de zinco em sistemas de armazenamento de energia, dizem os pesquisadores.

A American Chemical Society está entusiasmada com a criação desta nova bateria.

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