{"id":147646,"date":"2021-06-09T09:59:18","date_gmt":"2021-06-09T12:59:18","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=147646"},"modified":"2021-06-09T09:59:46","modified_gmt":"2021-06-09T12:59:46","slug":"nova-bateria-100-biodegradavel-feita-de-celulose-carbono-e-sal-de-cozinha","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/nova-bateria-100-biodegradavel-feita-de-celulose-carbono-e-sal-de-cozinha\/","title":{"rendered":"Nova bateria 100% biodegrad\u00e1vel feita de celulose, carbono e sal de cozinha"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>A nova bateria pode armazenar eletricidade por horas, \u00e9 resistente \u00e0 press\u00e3o e choque, suporta milhares de ciclos de carga e descarga, e anos de armazenamento<\/h2>\n

O n\u00famero de microdispositivos de transmiss\u00e3o de dados, por exemplo, em log\u00edstica de embalagem e transporte, aumentar\u00e1 drasticamente nos pr\u00f3ximos anos. Todos esses dispositivos precisam de energia, mas a quantidade de baterias teria um grande impacto no meio ambiente. Os pesquisadores da Empa desenvolveram um minicapacitor biodegrad\u00e1vel que pode resolver o problema. Ele \u00e9 composto por carbono, celulose, glicerina e sal de cozinha, e funciona de forma confi\u00e1vel.<\/p>\n

O dispositivo de fabrica\u00e7\u00e3o para a revolu\u00e7\u00e3o da bateria parece bastante discreto: \u00e9 uma impressora 3D modificada, dispon\u00edvel comercialmente, localizada em uma sala no pr\u00e9dio do laborat\u00f3rio da Empa. Mas a verdadeira inova\u00e7\u00e3o est\u00e1 na receita das tintas gelatinosas, pois esta impressora pode dispensar em uma superf\u00edcie.<\/p>\n

A mistura em quest\u00e3o \u00e9 composta por nanofibras de celulose e nanocristalitos de celulose, al\u00e9m de carv\u00e3o na forma de negro de fumo, grafite e carv\u00e3o ativado. Para liquidificar tudo isso, os pesquisadores usam glicerina, \u00e1gua e dois tipos diferentes de \u00e1lcool. Al\u00e9m disso, usam mais uma pitada de sal de mesa para condutividade i\u00f4nica.<\/p>\n

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Um sandu\u00edche de quatro camadas feito de celulose, carbono e sal de cozinha<\/h2>\n

Para construir um supercapacitor funcional a partir desses ingredientes, s\u00e3o necess\u00e1rias quatro camadas, todas fluindo para fora da impressora 3D uma ap\u00f3s a outra: um substrato flex\u00edvel, uma camada condutora, o eletrodo e, finalmente, o eletr\u00f3lito. A coisa toda \u00e9 ent\u00e3o dobrada como um sandu\u00edche, com o eletr\u00f3lito no centro.<\/p>\n

O que surge \u00e9 um milagre ecol\u00f3gico. O mini-capacitor do laborat\u00f3rio pode armazenar eletricidade por horas e j\u00e1 pode alimentar um pequeno rel\u00f3gio digital. Ele pode suportar milhares de ciclos de carga e descarga e anos de armazenamento, mesmo em temperaturas de congelamento, e \u00e9 resistente a press\u00e3o e choque.<\/p>\n

Fonte de alimenta\u00e7\u00e3o biodegrad\u00e1vel<\/h2>\n
\"BateriaImagem:\u00a0Gian Vaitl\/Empa<\/div>\n

O melhor de tudo, por\u00e9m, quando voc\u00ea n\u00e3o precisar mais dele, poder\u00e1 jog\u00e1-lo no composto ou simplesmente deix\u00e1-lo na natureza. Ap\u00f3s dois meses, o capacitor ter\u00e1 se desintegrado, deixando apenas algumas part\u00edculas de carbono vis\u00edveis. Os pesquisadores tamb\u00e9m j\u00e1 tentaram isso.<\/p>\n

\u201cParece muito simples, mas n\u00e3o era de todo\u201d, diz Xavier Aeby, do laborat\u00f3rio de Celulose e Materiais de Madeira da Empa. Foi necess\u00e1ria uma longa s\u00e9rie de testes at\u00e9 que todos os par\u00e2metros estivessem corretos, at\u00e9 que todos os componentes flu\u00edssem de forma confi\u00e1vel da impressora e o capacitor funcionou. Diz Aeby: Como pesquisadores, n\u00e3o queremos apenas brincar, tamb\u00e9m queremos entender o que est\u00e1 acontecendo dentro de nossos materiais.\u201d<\/p>\n

Junto com seu supervisor, Gustav Nystr\u00f6m, Aeby desenvolveu e implementou o conceito de um dispositivo de armazenamento de eletricidade biodegrad\u00e1vel. Aeby estudou engenharia de microssistemas na EPFL e veio para a Empa para fazer o doutorado. Nystr\u00f6m e sua equipe v\u00eam investigando g\u00e9is funcionais baseados em nanocelulose h\u00e1 algum tempo.<\/p>\n

O material n\u00e3o \u00e9 apenas uma mat\u00e9ria-prima renov\u00e1vel e ecologicamente correta, mas sua qu\u00edmica interna o torna extremamente vers\u00e1til. \u201cO projeto de um sistema de armazenamento de eletricidade biodegrad\u00e1vel est\u00e1 no meu cora\u00e7\u00e3o h\u00e1 muito tempo\u201d, diz Nystr\u00f6m. \u201cSolicitamos financiamento interno da Empa com nosso projeto Baterias de Papel Impresso e conseguimos iniciar nossas atividades com esse financiamento. Agora atingimos nosso primeiro objetivo.\u201d<\/p>\n

O uso do supercapacitor feito de celulose, carbono e sal de cozinha, na Internet das Coisas<\/h2>\n

O supercapacitor, feito de celulose, carbono e sal de cozinha, poder\u00e1, em breve, se tornar um componente-chave para a Internet das Coisas, esperam Nystr\u00f6m e Aeby. \u201cNo futuro, esses capacitores poderiam ser carregados brevemente usando um campo eletromagn\u00e9tico, por exemplo, ent\u00e3o eles poderiam fornecer energia para um sensor ou microtransmissor por horas.\u201d<\/p>\n

Isso pode ser usado, por exemplo, para verificar o conte\u00fado de pacotes individuais durante o transporte. Sensores de energia no monitoramento ambiental ou na agricultura tamb\u00e9m \u00e9 conceb\u00edvel \u2013 n\u00e3o h\u00e1 necessidade de coletar essas baterias novamente, pois elas podem ser deixadas na natureza para se degradar.<\/p>\n

O n\u00famero de microdispositivos eletr\u00f4nicos tamb\u00e9m aumentar\u00e1, devido ao uso muito mais difundido de diagn\u00f3sticos laboratoriais pr\u00f3ximos ao paciente (\u201cteste de ponto de atendimento\u201d), que atualmente est\u00e1 crescendo. Pequenos dispositivos de teste para uso ao lado do leito ou dispositivos de autoteste para diab\u00e9ticos est\u00e3o entre eles. \u201cUm capacitor de celulose descart\u00e1vel tamb\u00e9m pode ser adequado para essas aplica\u00e7\u00f5es\u201d, diz Gustav Nystr\u00f6m.<\/p>\n

Contato cient\u00edfico:<\/strong><\/p>\n

Xavier Aeby. Cellulose & Wood Materials. Telefone +41 58 765 61 34 .\u00a0xavier.aeby@empa.ch<\/p>\n

Dr. Gustav Nystr\u00f6m. Celulose e Materiais de Madeira. Telefone +41 58 765 45 83.\u00a0gustav.nystroem@empa.ch<\/p>\n

Editor \/ Contato para a M\u00eddia: Rainer Klose Communications.Telefone +41 58 765 47 33.\u00a0Redaktion@empa.ch<\/p>\n

Aeby, X.,\u00a0et al.<\/em>\u00a0(2021) Supercapacitores de papel impressos e descart\u00e1veis totalmente 3D.\u00a0Materiais Avan\u00e7ados.<\/em>\u00a0doi.org\/10.1002\/adma.202101328.<\/a><\/p>\n

Fonte:\u00a0https:\/\/www.empa.ch\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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