Bateria para energia renovável inspirada nas vitaminas

Pesquisadores da Universidade de Harvard, nos EUA, identificaram uma nova classe de moléculas orgânicas de alto desempenho, inspiradas na vitamina B2, que podem armazenar eletricidade de fontes de energia intermitentes, como a energia solar e a eólica, em grandes baterias de fluxo.

Baterias de fluxo armazenam energia em soluções químicas que podem ser armazenadas em tanques externos – quanto maior o tanque, mais energia elas armazenam.

O desenvolvimento é um melhoramento da tecnologia de bateria de fluxo orgânica desenvolvida pela equipe em 2014. Eliminando a necessidade de metais, a energia é armazenada em moléculas orgânicas chamadas quinonas e em uma substância usada como aditivo alimentar, chamado ferrocianeto.

Aquele avanço foi um divisor de águas no armazenamento de energias renováveis, produzindo o primeiro produto químico de alto desempenho, não-inflamável, não-tóxico, não corrosivo e de baixo custo para armazenar eletricidade em grande escala.

Ainda assim, a equipe não se deu por satisfeita, e continuou explorando outras moléculas orgânicas em busca de um desempenho ainda melhor.

Inspiração na vitamina B2

“Agora, depois de analisar cerca de um milhão de diferentes quinonas, desenvolvemos uma nova classe de eletrólitos para baterias que expande as possibilidades daquilo que podemos fazer,” disse o pesquisador Kaixiang Lin. “Sua síntese simples significa que eles poderão ser manufaturados em larga escala a um custo muito baixo, o que é um objetivo importante deste projeto.”

Para criar a nova classe de moléculas orgânicas, a equipe se inspirou na vitamina B2, que ajuda a armazenar a energia dos alimentos no nosso corpo. A principal diferença entre a vitamina B2 e as quinonas é que, em vez de átomos de oxigênio, são átomos de nitrogênio que se encarregam de capturar e emitir elétrons.

“Nós projetamos essas moléculas para atender às necessidades da nossa bateria, mas de fato foi a natureza que sugeriu essa forma de armazenar energia. A natureza criou moléculas semelhantes que são muito importantes no armazenamento de energia em nossos corpos,” disse o professor Roy Gordon, coordenador do trabalho.