Por Redação O Sul | 14 de junho de 2015
É difícil imaginar a vida moderna sem as baterias. Essas formas de armazenamento de energia criam possibilidades, seja ao conectar pessoas ao mundo por meio de dispositivos portáteis ou em uma viagem de carro elétrico. Mas, como ocorre com muitas liberdades, o preço é a a vigilância, a constante preocupação com o fim da carga.
Quem já passou algum tempo no aeroporto recentemente pode confirmar que um dos lugares mais procurados no embarque é a tomada de parede, ou as mesas com várias tomadas. E, apesar das promessas do carro elétrico, a autonomia desses veículos é limitada, acrescentando uma nova expressão ao vocabulário automobilístico: “range anxiety”, o medo de ficar sem bateria antes de chegar ao destino.
A incapacidade do armazenamento de energia de acompanhar a tecnologia frustra muitos, especialmente os empreendedores do Vale do Silício que se queixam da ausência de uma Lei de Moore para as baterias. Esse é o nome de uma previsão feita em 1965 por Gordon Moore, cofundador da Intel, segundo a qual o custo dos microchips continuaria em queda enquanto o número de transistores instalados em uma dada área de silício dobraria a cada 18 meses. Para as fabricantes de chips como a Intel, essa foi uma profecia que se fez cumprir, permitindo computadores mais potentes e mais baratos.
As baterias foram aprimoradas, mas o ritmo das melhorias não se compara ao da Lei de Moore. A maioria dos celulares e carros elétricos é agora alimentada por baterias de íon-lítio. Elas foram trazidas ao mercado pela Sony nos anos 1990. As baterias são mais leves e sua capacidade aumentou muito com os anos, como atestam os laptops e smartphones cada vez mais finos.
Por isso, com tanto vidro nos edifícios, automóveis e visores de dispositivos móveis, é compreensível que os pesquisadores queiram inventar células solares transparentes capazes de gerar eletricidade e carregar baterias. As células solares funcionam ao absorver os fótons da luz do sol e convertê-los em elétrons, que são captados por eletrodos e fluam para circuitos. A maioria das células solares é opaca, para captar o máximo de luz e aumentar a eficiência. Quanto mais transparente a célula, menos energia ela produz, ao menos é assim que funciona com a tecnologia solar tradicional, que usa materiais semicondutores como silício. Uma alternativa é criar células solares a partir de substâncias que absorvam a luz em determinados comprimentos de onda invisíveis ao olho humano, como os espectros infravermelho ou ultravioleta.
Pesquisas avançadas.
Uma das empresas que trabalha na ideia é a Ubiquitous Energy, criada no MIT (Massachusets Institute of Technology) em 2011. Ela está desenvolvendo células solares usando materiais transparentes orgânicos que absorvem os comprimentos de onda infravermelhos e ultravioletas. Tomando luz de apenas uma parte do espectro seria possível reduzir a percentagem de energia de luz solar que pode ser convertida em eletricidade. A Ubiquitous Energia está esperando, alguns pensam de forma otimista, ultrapassar 10%. Isso se compara a uma eficiência de 20% a 25% para um painel solar típico não-transparente. Uma equipe da Universidade Estadual de Michigan (EUA) liderada por Richard Lunt, anteriormente no MIT, apresentou uma variação da abordagem, utilizando moléculas orgânicas extremamente pequenas, que Lunt descreve como “excepcionalmente transparente ao olho humano”. Essas moléculas absorvem comprimentos de onda não-visíveis de luz específicos e, em seguida, brilham com um comprimento de onda infravermelho diferente. Essa luz incandescente, que também é invisível ao olho humano, é guiada à extremidade do vidro, onde ele é convertido em energia elétrica através de finos feixes de células fotovoltaicas. A configuração, conhecida como concentrador solar luminescente transparente, permite que a maior parte do vidro fique livre de componentes solares. A primeira versão tinha uma eficiência de energia de apenas 1%.
Novidade: perovskita.
Uma novidade é a utilização de uma família de materiais cristalinos chamados perovskitas, que poderia permitir que as células solares semi-transparente tivessem uma fabricação relativamente barata. Um grupo da Universidade de Brown, em Providence, Rhode Island (EUA), divulgou recentemente que haviam feito filmes ultrafinos com cristais perovskita, que são capazes de uma eficiência de energia solar de mais de 15%. A Oxford Photovoltaics, nascida na Universidade de Oxford (Reino Unido), em 2010, avalia que a perovskita pode chegar a mais de 20% de eficiência. A empresa calcula que, se um bloco de escritórios de 35 andares em Londres (Reino Unido) for revestido com células de perovskita, ele poderia gerar quase 60% do consumo de energia do edifício. Quando a conta de luz é alta ou as baterias estão se esgotando, cada fonte de energia conta. (AE)
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