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Por Juan J. Alcolado
Cientistas da Coreia do Sul desenvolveram uma nova maneira de armazenar energia que também oferece uma solução para um crescente problema ambiental.
Relatórios sobre suas descobertas foram publicados na revista IOP Publishing Nanotechnology, relatando o sucesso da equipe de pesquisa em transformar pontas de cigarro usadas em um material de alto desempenho que pode ser integrado em computadores, dispositivos portáteis, veículos elétricos e instalações renováveis para armazenar energia .
De acordo com o estudo, esse material supera o carbono disponível comercialmente, o grafeno e os nanotubos de carbono.
É possível usá-lo para revestir os eletrodos em supercapacitores eletroquímicos: componentes que podem armazenar grandes quantidades de energia elétrica.
"Nosso estudo mostrou que os filtros de cigarro podem ser transformados em um material à base de carbono de alto desempenho por meio de um processo simples de uma etapa, oferecendo uma solução ecológica para atender às demandas de energia da sociedade", disse o co-autor, Professor Jongheop Yi, do Seoul National Universidade.
“Muitos países estão desenvolvendo regulamentações estritas para evitar os trilhões de filtros de cigarro usados tóxicos e não biodegradáveis que não são descartados do meio ambiente a cada ano. Nosso método é apenas uma maneira de conseguir isso”, acrescenta o professor Yi.
O carbono é o material mais comum encontrado em supercapacitores devido ao seu baixo custo, alta condutividade elétrica e estabilidade de longo prazo.
Cientistas de todo o mundo estão trabalhando para melhorar as características dos supercapacitores - como estabilidade, densidade de energia, densidade de potência e ciclo - tentando reduzir os custos de produção.
Em seu estudo, o professor Yi e seus colegas mostraram que as fibras de acetato de celulose presentes na maioria dos filtros de cigarro podem ser transformadas em um material à base de carbono usando uma técnica de registro simples de uma etapa chamada pirólise.
O material resultante conterá uma série de pequenos poros, o que aumenta seu desempenho como um material supercapacitivo. "Um material supercapacitor de alto desempenho deve ter uma grande área de superfície, o que pode ser obtido incorporando um grande número de pequenos poros no material", diz o professor Yi.
"Uma combinação de diferentes tamanhos de poros garante que o material tenha altas densidades de potência, que é uma propriedade essencial em um supercapacitor." Uma vez fabricado, o material à base de carbono é fixado a um eletrodo e testado em um sistema de três eletrodos para observar o comportamento do material ao absorver íons eletrolíticos (carga) e, em seguida, liberá-los (descarga).
O material consegue armazenar mais energia elétrica do que o grafeno e os nanotubos de carbono disponíveis no mercado. "Nosso material à base de carbono tem potencial para ser usado como um material de eletrodo em baterias de íon-lítio, bem como um catalisador de suporte em células de combustível e adsorventes de poluentes", disse o professor Yi.
"Esperamos que nossas invenções ajudem a reduzir o impacto ambiental causado pelas pontas de cigarro, ao mesmo tempo em que reduzem o custo de fabricação de materiais de carbono de alta qualidade."
Solar Ground
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