quinta-feira, 9 de julho de 2015

GADGETS - BATERIAS - UMA LUZ NO FIM DO TÚNEL

O CAVALO ERA BOM... ATÉ TERMOS AUTOMÓVEIS.

Conforme foi dito no post anterior, ou os fabricantes de baterias encontram soluções comercialmente viáveis para aumentar a autonomia dos aparelhos que utilizam seus produtos, ou os fabricantes desses aparelhos serão forçados a interromper o crescendo de recursos e funções que estimula os usuários a substituir seus gadgets por versões modernizadas, lançadas em intervalos cada vez mais curtos. E como também já dissemos, as possibilidades da expansão da capacidade de armazenamento das baterias de íon de lítio estão se exaurindo, e até o momento não se sabe qual será a tecnologia sucessora.

Observação: A bateria de íon de lítio que alimenta o Tesla (figura que ilustra esta postagem) permite que ele percorra cerca 500 km antes de ser recarregada, mas ocupa 50% do espaço disponibilizado pela estrutura do veículo. Resguardadas as devidas proporções, o mesmo se dá com o relógio inteligente da Apple (figura à direita), no qual metade do espaço interno se destina a acomodar a bateria que o mantém funcionando por 18 horas.

Do ponto de vista da química e da física, toda bateria opera basicamente da mesma forma, ou seja, é carregada quando os elétrons fluem do pólo positivo para o negativo e fornece energia mediante a inversão do sentido desse fluxo. Infelizmente, elas ainda requerem um elemento externo que as carregue e, mesmo quando ociosas, continuam enviando íons e elétrons do pólo negativo para o positivo (e por isso descarregam). Assim é desde o esboço da primeira bateria, construído há cerca de 20 séculos ─ um vaso de argila repleto de substância ácida, cujas extremidades (pólos) eram ligadas por um tubo de cobre ─ até os modelos contemporâneos de íon de lítio, que substituíram com vantagens as baterias de chumbo, de hidreto metálico de níquel e de níquel-cádmio, largamente utilizadas até o final do século passado.

O grande “X” da questão é encontrar um material que possa substituir com vantagens o íon de lítio. O grafeno seria a solução mais indicada para fornecer energia a dispositivos eletrônicos portáteis e carros elétricos, não fosse pelo elevadíssimo custo de produção ─ ainda assim, ele vem sendo utilizado na criação de protótipos que armazenam pelo menos dez vezes mais energia do que as baterias convencionais e, de quebra, são recarregados em segundos e suportam pelo menos 10.000 ciclos de carga. E há também quem aposte no lítio-oxigênio ─ que, em teoria, pode produzir baterias de duração ilimitada, mas depende do desenvolvimento de um catalisador capaz de acelerar a produção de energia retirada dos elétrons capturados do oxigênio ─ e no alumínio ─ que, dentre outras vantagens, proporciona carregamento ultra-rápido (cerca de 1 minuto) e preço potencialmente mais baixo, além de permitir a produção de baterias flexíveis. Nos testes realizados na Universidade de Stanford, os protótipos à base de alumínio continuaram fornecendo energia mesmo depois de terem sido perfurados. Enfim, o impossível só é impossível enquanto não surge uma solução que o torne possível. Quem viver verá.

Enquanto baterias com maior autonomia não chegam ao mercado, vale reduzir o tempo de recarga dos modelos disponíveis, e há gente séria se empenhando nisso nisso, como os engenheiros das empresas norte-americanas QNOVO e QUALCOMM, por exemplo. Isso sem mencionar a startup israelense STOREDOT, que desenvolveu um kit capaz de recarregar uma bateria de celular 100 vezes mais rapidamente do que os carregadores atuais. Infelizmente, essa tecnologia ainda não é compatível com os celulares atuais, que não suportam uma carga de 40 ampères sem queimar, mas poderá se tornar o padrão da indústria dentro de poucos anos (fabricantes de smartphones dos EUA, da Coréia do Sul, da China e do Japão já deram início a negociações para licenciá-la ou comprar seus direitos de uso). Nesse entretempo, convém tomar cuidado com sugestões mirabolantes, como ajustar a potência do forno microondas para 700 W e “assar” o telefone por um minuto (veja no vídeo abaixo o resultado desse experimento).

      

Observação: Se toda a radiação com que o Sol brinda nosso planeta num único dia fosse transformada em eletricidade, seria possível fazer frente ao consumo da humanidade por 27 anos. E ao que tudo indica, só falta vontade da indústria para adotar de forma ampla essa alternativa. Os carregadores solares produzidos pela CHANGERS são finos e maleáveis, e bastam quatro horas de exposição ao sol para que absorvam 16 W/h de energia ─ suficiente para recarregar duas vezes a bateria de um smartphone.

Abraços a todos e até amanhã.
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