A Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) desenvolveu uma bateria funcional de ni\u00f3bio, que atinge 3 volts, \u00e9 recarreg\u00e1vel, funciona em ambientes reais \u2013 fora das condi\u00e7\u00f5es ideais de laborat\u00f3rio \u2013 e j\u00e1 est\u00e1 em fase de testes industriais.<\/p>\n
De acordo com o Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos, da USP, o desenvolvimento da bateria come\u00e7ou h\u00e1 dez anos, pelo professor Frank Crespilho, do Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos (IQSC\/USP), l\u00edder do Grupo de Bioeletroqu\u00edmica e Interfaces da USP e pesquisador do Instituto Nacional de Eletr\u00f4nica Org\u00e2nica e Sustentabilidade (INCT), sediado no Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC\/USP).<\/p>\n
O pesquisador conseguiu resolver o principal obst\u00e1culo para a constru\u00e7\u00e3o de uma bateria de ni\u00f3bio, que \u00e9 a degrada\u00e7\u00e3o do metal em ambientes eletroqu\u00edmicos convencionais, especialmente na presen\u00e7a de \u00e1gua e oxig\u00eanio. Ele descobriu como controlar o ambiente qu\u00edmico para estabilizar o ni\u00f3bio.<\/p>\n
\u201cEu j\u00e1 sabia que a natureza resolvia esse problema h\u00e1 bilh\u00f5es de anos\u201d, destaca Crespilho. \u201cEm sistemas biol\u00f3gicos, como enzimas e metaloprote\u00ednas, metais altamente reativos mudam de estado eletr\u00f4nico o tempo todo sem se degradar, porque operam dentro de ambientes qu\u00edmicos muito bem controlados\u201d.<\/p>\n
O pesquisador explica que o grupo criou uma caixa de prote\u00e7\u00e3o inteligente para o ni\u00f3bio. “Essa caixa \u00e9 o NB-RAM [Niobium Redox Active Medium]. Dentro dela, o interruptor [ni\u00f3bio] pode mudar de n\u00edvel v\u00e1rias vezes, de forma controlada, sem se degradar. \u00c9 exatamente isso que os sistemas biol\u00f3gicos fazem, e foi isso que adaptamos para a bateria de ni\u00f3bio\u201d.<\/p>\n
Grande parte do avan\u00e7o da bateria de ni\u00f3bio \u00e9 resultado do trabalho conduzido pela pesquisadora da USP Luana Italiano, que dedicou dois anos ao refinamento do sistema at\u00e9 alcan\u00e7ar estabilidade e reprodutibilidade. O processo envolveu dezenas de vers\u00f5es experimentais, com ajustes sucessivos no ambiente qu\u00edmico e nos mecanismos de prote\u00e7\u00e3o do material ativo.<\/p>\n
\u201cN\u00e3o bastava fazer a bateria funcionar uma \u00fanica vez. Ao longo de dois anos de trabalho no projeto, nosso foco foi garantir estabilidade, repetibilidade e controle fino dos par\u00e2metros\u201d, ressalta Luana.<\/p>\n
De acordo com a pesquisadora, o principal desafio foi encontrar o equil\u00edbrio entre proteger o sistema e manter seu desempenho el\u00e9trico. \u201cSe voc\u00ea protege demais, a bateria n\u00e3o entrega energia. Se protege de menos, ela se degrada\u201d.<\/p>\n
Como resultado, o sistema passou a funcionar de forma est\u00e1vel n\u00e3o apenas em condi\u00e7\u00f5es de laborat\u00f3rio, mas tamb\u00e9m em arquiteturas pr\u00f3ximas das utilizadas pela ind\u00fastria. \u201c\u00c9 um sistema que j\u00e1 funciona em formatos reais\u201d, diz a pesquisadora.<\/p>\n
A tecnologia, que j\u00e1 tem um prot\u00f3tipo funcional, teve sua patente depositada pela USP. A bateria de ni\u00f3bio desenvolvida alcan\u00e7ou 3 volts, faixa de tens\u00e3o da maioria das baterias comerciais atuais.<\/p>\n
A bateria j\u00e1 foi testada em formatos industriais padr\u00e3o, como c\u00e9lulas tipo coin (moeda) e pouch (laminadas flex\u00edveis), em parceria com o pesquisador Hudson Zanin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Nesses sistemas, a bateria foi carregada e descarregada diversas vezes, demonstrando a prova de conceito em ambientes controlados.<\/p>\n
Segundo Crespilho, para avan\u00e7ar para a fase final do desenvolvimento da bateria ser\u00e1 necess\u00e1rio a cria\u00e7\u00e3o de um centro multimodal de pesquisa e inova\u00e7\u00e3o, envolvendo governos estadual e federal, universidades e startups de base tecnol\u00f3gica.<\/p>\n
\u201cA bateria de ni\u00f3bio desenvolvida na USP mostra que o Brasil n\u00e3o precisa apenas exportar recursos, mas pode liderar tecnologias; desde que a ci\u00eancia seja tratada como prioridade nacional\u201d, disse.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
A Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) desenvolveu uma bateria funcional de ni\u00f3bio, que atinge 3 volts, \u00e9 recarreg\u00e1vel, funciona em ambientes reais \u2013 fora das condi\u00e7\u00f5es ideais de laborat\u00f3rio \u2013 e j\u00e1 est\u00e1 em fase de testes industriais. De acordo com o Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos, da USP, o desenvolvimento da bateria come\u00e7ou […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":378978,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[155],"tags":[],"class_list":["post-378977","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-leitura-vip"],"acf":[],"yoast_head":"\n