sexta-feira, 4 de outubro de 2019

Baterias de cânhamo são mais poderosas que o lítio e o grafeno, mostra estudo

Novas pesquisas sugerem que as baterias de cânhamo são ainda mais poderosas que o lítio e o grafeno.

O cânhamo é uma colheita incrivelmente versátil. Não só pode ser usado para fins industriais, roupas, alimentos e papel, mas novas pesquisas sugerem que as baterias de cânhamo são ainda mais poderosas que o lítio e o grafeno.

O experimento foi conduzido por Robert Murray Smith e discutido em seu canal no YouTube, relativamente popular. Smith começou observando uma curva de Volts por Amps das baterias de cânhamo e lítio. Surpreendentemente, o poder  embaixo da célula de cânhamo era de 31, enquanto o da célula de lítio tinha apenas 4 .

Smith não afirma ter provado nada. Em vez disso, ele diz que os resultados do experimento simplesmente mostram que o desempenho da célula de cânhamo é "significativamente melhor" do que a célula de lítio.

Esta descoberta não é nova. Em 2014,  pesquisadores nos EUA  descobriram que as fibras residuais - “shiv” - das plantações de cânhamo podem ser transformadas em super capacitores "ultra-rápidos", que são "melhores que o grafeno". Para quem não sabe, o grafeno é um material de carbono sintético exclusivo que é mais leve que papel alumínio e também à prova de balas. O principal limite para usá-lo é a viabilidade. Felizmente, o cânhamo custa um milésimo do preço do grafeno.

“As pessoas me perguntam: por que o cânhamo? Eu digo, por que não? ”  Disse o Dr. Mitlin. "Estamos fabricando materiais parecidos com grafeno por um milésimo do preço - e estamos fazendo isso com resíduos."

No experimento de 2014, a equipe, liderada pelo Dr. David Mitlin, da Universidade Clarkson, em Nova York, “cozinhou” as sobras da fibra do óvulo - a casca interna da planta que normalmente termina em aterros sanitários - em nanofolhas de carbono. O processo é chamado de síntese hidrotérmica. 

As fibras foram então recicladas em supercapacitores, ou dispositivos de armazenamento de energia que mudaram a maneira como os eletrônicos são alimentados. As baterias convencionais armazenam grandes reservatórios de energia e gotejamento. Os supercapacitores, por outro lado, descarregam rapidamente toda a carga. Como resultado, o último é ideal em máquinas que exigem fortes rajadas de energia.

“As pessoas me perguntam: por que o cânhamo? Eu digo, por que não? ”  Disse o Dr. Mitlin. "Estamos fabricando materiais semelhantes ao grafeno por um milésimo do preço."

Segundo Mitlin,  “você pode fazer coisas realmente interessantes com o bio-lixo” . Com cascas de banana, por exemplo,  “você pode transformá-las em um bloco denso de carbono - nós chamamos de pseudo-grafite - e isso é ótimo para baterias de íons de sódio. Mas se você observar as fibras de cânhamo, sua estrutura é o oposto - produz folhas com alta área superficial - e isso é muito propício aos supercapacitores. ”

Depois que a casca é cozida,  "você dissolve a lignina e a semicelulose, e ela deixa essas nanofolhas de carbono - uma estrutura de pseudo-grafeno".  Os supercapacitores resultantes operam em uma ampla faixa de temperaturas e alta densidade de energia.

O jornal revisado por  pares  classifica o dispositivo " em pé de igualdade com ou melhor que os dispositivos comerciais baseados em grafeno".

“Eles trabalham até 0 ° C e exibem algumas das melhores combinações de energia e energia relatadas na literatura para qualquer carbono ” , explicou Mitlin. “Por exemplo, a uma densidade de potência muito alta de 20 kW / kg (quilowatt por quilo) e temperaturas de 20, 60 e 100C, as densidades de energia são 19, 34 e 40 Wh / kg (watt-hora por quilo) respectivamente. ”  Quando totalmente montada, a densidade de energia é de 12 Wh / kg, o que pode ser alcançado com um tempo de carregamento inferior a  seis segundos .

Em 2018, a empresa de motocicletas elétricas Alternet, com sede no Texas, anunciou que se uniria à Mitlin para alimentar motocicletas para sua subsidiária ReVolt Electric Motorbikes. 

Claramente, o cânhamo é um recurso valioso e versátil. À medida que a safra é descriminalizada, talvez outras empresas sigam o exemplo e ajudem na transição do nosso planeta para funcionar com energia sustentável.