Os cientistas acreditam que metade da energia solar que atinge a Terra é gasta na evaporação da água de sua superfície. A empresa australiana Strategic Elements estabeleceu o objetivo de usar pelo menos parte dessa energia na forma de eletricidade. Juntamente com cientistas locais, a empresa desenvolveu uma bateria que se carrega apenas devido à diferença de umidade em seus eletrodos: quanto maior a umidade, mais rápida a carga.
Fonte da imagem: Universidade de Nova Gales do Sul
Em um post em seu site, a Strategic Elements ficou em silêncio sobre os detalhes da tecnologia por trás de seu desenvolvimento “Energy Ink”. No entanto, informações sobre parceiros científicos da University of New South Wales (UNSW) e da State Association for Scientific and Applied Research (CSIRO) deixam claro de que tipo de desenvolvimento podemos falar.
O fato é que não faz muito tempo, um grupo de cientistas da UNSW e CSIRO publicou um artigo na revista Nano Energy sobre uma bateria operando em um gradiente de umidade (diferença). O desenvolvimento é baseado no óxido de grafeno, sobre o qual a Energy Ink também fala. O óxido de grafeno na bateria desempenha o papel de um transportador de íons e um meio para sua aparência no processo de absorção de umidade do ar. Os eletrodos são uma camada de óxido de estanho dopado com flúor (FTO) e prata.
Fonte da imagem: Universidade de Nova Gales do Sul
Na “camada funcional” seca do óxido de grafeno, os prótons são imobilizados (fixos) e imóveis. Quando há diferença de umidade, um lado começa a absorver moléculas de água do ar, durante o qual elas são ionizadas, o que também causa a formação de ácido carboxílico (COOH) e íons de hidrogênio carregados positivamente (hidretos). Há mais hidretos no lado úmido e os íons migram para o lado seco da camada de óxido de grafeno, o que leva à criação de uma diferença de potencial ou tensão entre os eletrodos. À medida que secam, os hidretos retornam ao seu estado original. A formação de umidade reinicia o processo e o dispositivo é carregado novamente e está pronto para uso.
Os desenvolvedores afirmam que o protótipo da bateria será apresentado no terceiro trimestre deste ano. Durante os experimentos, a bateria foi capaz de gerar uma tensão de 0,85 V e uma corrente de 92,8 μA por centímetro quadrado de superfície. Para esclarecer, a bateria é feita de materiais flexíveis e promete ser a primeira a entrar no mercado de adesivos médicos eletrônicos. Em teoria, mesmo agora, ele é capaz de fornecer energia à grande maioria dos eletrônicos vestíveis apenas trabalhando com suor na pele humana.
Fonte da imagem: Universidade de Nova Gales do Sul
Para produzir uma bateria autocarregável flexível com capacidade de um ampere-hora da umidade do ar, é necessário criar um elemento com uma área de 36 cm2. Para demonstrar o conceito, a empresa fabricará um elemento de 100 cm2 e tem potencial para fabricar um elemento de 3 m2. Esperamos resultados interessantes.