Tinta azul pode ajudar a armazenar energia renovável

Um corante de safira chamado azul de metileno é um ingrediente comum em águas residuais de fábricas têxteis. Mas cientistas da Universidade de Búfalo (UB), nos Estados Unidos, acham que é possível dar uma segunda vida a esse poluente industrial. Em um novo estudo, eles mostram que o corante, quando dissolvido em água, é bom para armazenar e liberar energia.

Isso torna o composto um material candidato promissor para baterias grandes, recarregáveis ??baseadas em líquido que podem permitir que futuros parques eólicos e residências solares armazenassem eletricidade em dias calmos ou chuvosos.

“O azul de metileno é um corante amplamente utilizado. Pode ser prejudicial à saúde, então não é algo que você queira despejar no ambiente sem tratá-lo”, diz o pesquisador Timothy Cook, professor assistente de química na Faculdade de Artes e Ciências da UB. “Há muitos trabalhos que buscam separar o azul de metileno da água, mas o problema com muitos desses métodos é que eles são caros e geram outros tipos de resíduos”.

“Mas e se, em vez de apenas limpar a água, pudéssemos encontrar uma nova maneira de usá-la? Isso é o que realmente motivou este projeto”, diz a primeira autora, Anjula Kosswattaarachchi, uma estudante de doutorado em química da UB.

O estudo é apenas o primeiro passo para avaliar como – e se – o azul de metileno das águas residuais industriais pode ser usado em baterias. “Para que isso seja prático, precisaríamos evitar o dispendioso processo de extrair o corante da água”, diz Cook. A ideia é reaproveitar literalmente o próprio resíduo sem prévios tratamentos.

O que Cook e Anjula mostraram – até agora – é que o azul de metileno é bom em tarefas importantes associadas ao armazenamento de energia. Em experimentos, os cientistas construíram duas baterias simples que usavam o corante – dissolvido em água salgada – para capturar, armazenar e liberar elétrons (todos os trabalhos cruciais na vida de uma célula de energia).

A primeira bateria que os pesquisadores fizeram operou com eficiência quase perfeita quando foi carregada e drenada 50 vezes. Com o tempo, no entanto, a capacidade de  armazenamento de energia caiu à medida que as moléculas de azul de metileno ficaram presas em uma membrana, o que atrapalhou seu pleno funcionamento.

A escolha de um novo material de membrana resolveu esse problema em um segundo teste. Este dispositivo manteve a eficiência quase perfeita do primeiro modelo e não teve queda notável na capacidade de armazenamento de energia ao longo de 12 ciclos de carga e descarga.

Os resultados indicam que o azul de metileno é um material viável para baterias líquidas. Agora, a equipe espera levar a pesquisa um passo adiante, obtendo efluentes reais de uma fábrica têxtil que usa o corante.

O projeto é importante para Anjula, que já trabalhou em têxteis, desenvolvendo novas tecnologias de tecidos para o Instituto Sri Lanka de Nanotecnologia. O setor é um dos mais importantes do país e maior gerador de empregos. Mas a poluição é uma desvantagem, sendo as águas residuais a maior preocupação ambiental.

“Acreditamos que este trabalho pode definir o cenário para uma rota alternativa para a gestão de águas residuais, abrindo caminho para uma tecnologia de armazenamento de energia verde”, afirma a pesquisadora.