Quitosana pode ser matéria-prima para baterias mais sustentáveis
Estudo elaborado nos EUA prevê uso de eletrólito feito de cascas de caranguejos
John T. Consoli
Uma cesta de caranguejos azuis de Maryland pode ser o segredo para a produção sustentável de baterias. A pesquisa liderada pela New Maryland Engineering usa quitosana de cascas de caranguejo para criar um eletrólito biodegradável para armazenamento de energia renovável.
Os veículos elétricos são uma parte importante da equação para proteger o clima da Terra, mas nem tudo vale a pena ainda: as baterias que alimentam essas soluções de sustentabilidade nem sempre são sustentáveis.
Mas agora os engenheiros da Universidade de Maryland (UMD/EUA) criaram uma bateria de zinco com um eletrólito biodegradável de uma fonte inesperada: cascas de caranguejo. A descoberta foi apresentada em um artigo publicado em setembro na revista Matter.
“Grandes quantidades de baterias estão sendo produzidas e consumidas, aumentando a possibilidade de problemas ambientais”, disse o principal autor e professor de ciência e engenharia de materiais Liangbing Hu , diretor do Centro de Inovação de Materiais da UMD. Os outros autores do estudo são ligados à Universidade de Houston e ao Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da UMD.
Por exemplo, disse ele, separadores de polipropileno e policarbonato, amplamente usados em baterias de íons de lítio, levarão centenas ou milhares de anos para se degradar.
As baterias de corrente usam um eletrólito frequentemente inflamável ou corrosivo para transportar íons entre os terminais carregados positivamente e negativamente dentro da bateria, fornecendo corrente. A nova bateria, que pode ser usada para armazenar energia renovável de fontes eólicas e solares em grande escala, usa um eletrólito em gel feito de um material biológico com muitas fontes naturais chamado quitosana.
“A fonte mais abundante de quitosana são os exoesqueletos de crustáceos, incluindo caranguejos, camarões e lagostas, que podem ser facilmente obtidos a partir de resíduos de frutos do mar”, disse Hu. “Você pode encontrálo em sua mesa.”
Um eletrólito biodegradável significa que cerca de dois terços da bateria podem ser decompostos por micróbios, com o eletrólito de quitosana decomposto completamente em cinco meses. Isso deixa para trás o componente metálico, neste caso o zinco, em vez de chumbo ou lítio.
Abundância – “O zinco é mais abundante na crosta terrestre do que o lítio”, disse Hu. “De um modo geral, baterias de zinco bem desenvolvidas são mais baratas e seguras”, comparou.
Esta bateria de zinco e quitosana tem uma eficiência energética de 99,7% após 1.000 ciclos, tornando-se uma opção viável para armazenar energia gerada por vento e solar para transferência para redes elétricas, disse ele.
Hu afirmou que ele e sua equipe continuarão trabalhando na fabricação de baterias ainda mais ecológicas, inclusive durante todo o processo de fabricação.
“No futuro, espero que todos os componentes das baterias sejam biodegradáveis”, disse o pesquisador. “Não apenas o material em si, mas também o processo de fabricação de biomateriais,” completou.
Com informações do Maryland
Ernerny Innovation Institute
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