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Pesquisadores do MIT desenvolveram uma nova bateria voltada para sistemas de armazenamento de energia solar e energia eólica que pode ser mais econômica e eficiente que as baterias comuns
Pesquisadores do MIT, criaram um novo tipo de bateria que promete inovar no sistema de armazenamento para fontes limpas como a de energia solar e energia eólica. A célula de fluxo semissólido utiliza uma mistura que contém partículas dispersas de dióxido de manganês com um aditivo condutor elétrico nomeado de “negro de fumo”. Juntos, tais compostos permitem a conversão de eletricidade eletroquímica ao reagir com outros elementos em suspensão aquosa ou em placas de zinco, permitindo a criação de baterias de fluxo com sistemas de retenção de eletricidade mais eficazes, confiáveis e duradouros do que os que são fabricados atualmente.
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De acordo com a co-autora do estudo do MIT, Emre Gencer, a transição para as energias sustentáveis como energia eólica e energia solar necessita de baterias com durações diferentes, que funcionem de forma adequada quando o vento não está soprando e sol não está brilhando.
A bateria recarregável de zinco manganês é uma opção de custo benefícios para tais fontes, podendo guardar energia por um dia ou mais. No sistema fluxo, dois eletrólitos com íons positivos e negativos são bombeados em tanques diferentes até se encontrarem ao passar por uma membrana chamada de pilha. Os fluxos de íons reagem entre si, transformando a energia elétrica gerada pela energia solar ou energia eólica em química para carregar as baterias.
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O tempo que é gasto pelas baterias do MIT para descarregar a energia armazenada depende do volume de soluções eletrolíticas positivas e negativas que fluem por meio da pilha. Enquanto o movimento é mantido, as baterias continuam ofertando eletricidade.
O que é negro de fumo?
De acordo com Thaneer Narayanan, engenheiro químico e autor principal do estudo do MIT, para armazenamentos com uma duração maior que um dia, a arquitetura das baterias de fluxo sugere que elas podem ser mais uma opção custo benefício. Há a possibilidade de recarregar a solução nos tanques por meio de fontes de energia solar ou energia eólica, fazendo com que o sistema seja livre de carbono.
De acordo com Thaneer, o negro de fumo é uma pasta que adiciona pigmento e força elétrica à mistura. Com isso, esse sistema é capaz de fluir sob pressões razoáveis, mantendo um limite de escoamento fraco para que as partículas ativas de manganês não afundem nos tanques de fluxo quando o sistema está em uso.
Pesquisadores do MIT realizam comparações
Para mostrar que as baterias de zinco-manganês são econômicas, os pesquisadores as compararam com outras células eletroquímicas e sistemas de armazenamento à base de hidrogênio. As análises foram feitas em períodos de 8, 24 e 72 horas de duração.
Em intervalos maiores que um dia, a bateria de fluxo semissólido superou a capacidade de retenção de energia das células comuns de fluxo redox de vanádio e de íons de lítio. Ela manteve o baixo custo e a eficiência, mesmo sendo considerados todos os valores gastos com bombeamento da pasta de manganês do tanque de armazenamento para a pilha.
