De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa da Universidade Técnica de Hamburgo (Technische Universität Hamburg) demonstrou recentemente que é possível armazenar e transportar carga elétrica de forma eficiente encapsulando água pura em canais de escala nanométrica de minerais argilosos. Este sistema de supercapacitor, denominado "Capacitor Azul (Blue Capacitor)", utiliza água pura como eletrólito e é inteiramente baseado em materiais naturais e comuns: água, argila e carbono.
A pesquisa é liderada pelo Dr. Vasily Artemov, do cluster de excelência "BlueMat – Materiais Impulsionados pela Água (BlueMat – Water-Driven Materials)" da Universidade Técnica de Hamburgo. Ao contrário das baterias e supercapacitores tradicionais, que dependem de sais, ácidos ou outros eletrólitos químicos adicionados, o novo sistema dispensa tais aditivos. "Nosso objetivo é desenvolver tecnologias de armazenamento de energia mais seguras e sustentáveis, baseadas em matérias-primas comuns, em vez de compostos complexos", afirma Artemov. "O sistema armazena e libera energia de forma eficiente, opera com tensão relativamente alta em sistemas baseados em água e mantém-se estável ao longo de dezenas de milhares de ciclos de carga e descarga."
Os supercapacitores armazenam energia por meio da separação de cargas, e não por reações químicas, permitindo cargas e descargas muito rápidas e uma vida útil extremamente longa. A tecnologia central do Capacitor Azul reside em canais com cerca de 1 nanômetro de largura (aproximadamente um centésimo milésimo do diâmetro de um fio de cabelo humano). Nesses espaços minúsculos, a água exibe propriedades que não possui em condições normais, permitindo mover cargas de forma eficiente. Os pesquisadores combinaram minerais argilosos com grafeno (uma forma de carbono altamente condutora) para criar milhões de canais minúsculos preenchidos com água. "Nossos resultados mostram que a água encapsulada em nanoestruturas pode atuar como um eletrólito ativo em dispositivos práticos de armazenamento de energia", diz Artemov.
Em testes de laboratório, o Capacitor Azul apresentou desempenho estável ao longo de mais de 60.000 ciclos de carga e descarga, operando com tensões de até 1,6 volts, um valor relativamente alto para sistemas de armazenamento de energia baseados em água. Os experimentos foram realizados na instalação PETRA III do DESY (Centro de Pesquisa do Síncrotron Eletrônico Alemão). "A poderosa fonte de raios X PETRA III do DESY nos permitiu observar a distribuição de camadas ultrafinas de água monomolecular na estrutura da argila", acrescentou o coautor do estudo, Professor Patrick Huber.
A tecnologia ainda está em estágio inicial de desenvolvimento e requer mais pesquisas antes da aplicação comercial. Os pesquisadores acreditam que este conceito pode oferecer um caminho prático para futuras tecnologias de armazenamento de energia, com aplicações potenciais incluindo o armazenamento de energia renovável, como solar e eólica, suporte à rede elétrica e alimentação de dispositivos que exigem carga e descarga frequentes. Além disso, esses resultados podem dar origem a novas tecnologias que exploram as propriedades anômalas da água em escala nanométrica, incluindo sensores avançados, sistemas biomiméticos e computação neuromórfica. "Nosso trabalho mostra que mesmo uma substância tão familiar quanto a água exibe propriedades inesperadas quando observada em escala nanométrica", conclui Artemov. "Ao compreender essas propriedades, podemos desenvolver aplicações tecnológicas inteiramente novas."
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