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Os pais do quotidiano recarregável

Os pais do quotidiano recarregável

Marta F. Reis 10/10/2019 09:32

Desenvolvimento de baterias de iões de lítio dá Nobel da Química a três cientistas.

Tem o telemóvel a carregar? O carro ligado à ficha? O Nobel da Química deste ano foi para três cientistas responsáveis por uma das revoluções tecnológicas das últimas décadas, hoje comuns na maioria dos gadgets e das casas: as baterias de iões de lítio. Stanley Whittingham desenvolveu a primeira bateria funcional no início da década de 1970, John Goodenough duplicou o seu potencial e, em 1985, Akira Yoshino conseguiu substituir lítio puro por iões de lítio, um material mais seguro, resumiu ontem o comité Nobel da Academia Real de Ciências da Suécia, que descreveu os laureados como os “criadores do mundo recarregável”.

O pontapé de saída Stanley Whittingham, investigador da Universidade de Stanford, entrou para a Exxon em 1972. Vivia-se uma crise energética, com o aumento exponencial do preço do petróleo. A ordem era para encontrar alternativa ao que se adivinhava como um futuro de escassez. Começaram a estudar materiais supercondutores que pudessem criar baterias recarregáveis mais funcionais e seguras do que as baterias de chumbo e o resultado foi uma bateria em que o elétrodo positivo (cátodo) era feito de dissulfureto de titânio e o elétrodo negativo (ânodo) com lítio metálico. A bateria começou a ser produzida em 1976, a uma pequena escala, e o primeiro cliente foi um relojoeiro suíço, mas a descida nos preços de petróleo levou a Exxon a cortar na investigação, recordou ontem, em comunicado, o comité Nobel.

É aqui que entra John B. Goodenough, que, aos 97 anos de idade, passa a ser o cientista mais velho de sempre a receber um Nobel. E que recebeu a notícia pela voz de Helena Braga, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), que o está a acompanhar numa viagem ao Reino Unido, onde ontem foi distinguido com a medalha Copley da Sociedade Real de Londres. A investigadora portuguesa trabalhou durante três anos no laboratório de Goodenough na Universidade do Texas e mantêm a parceria à procura de novas gerações de baterias – Helena Braga desenvolveu um novo eletrólito, sólido, que chamou a atenção do investigador norte-americano, por poder criar uma alternativa mais segura, mais limpa e com maior capacidade de armazenamento. Este ano, em maio, Goodenough anunciou uma doação de 500 mil dólares à equipa da FEUP e tem assumido a busca por soluções menos poluentes como uma das suas causas. “Precisamos de nos emancipar da dependência de combustíveis fósseis”, disse ontem ao Guardian.

Recuando no tempo, Goodenough começou por trabalhar no MIT e contribuiu para o desenvolvimento da memória RAM. Foi já deste lado do Atlântico, na Universidade de Oxford, que entrou no campo da eletroquímica e das baterias, também movido pela incerteza em torno do petróleo na década de 70.

A partir do trabalho de Whittinghan e à procura de uma bateria mais eficiente, substituiu dissulfureto de titânio por um óxido metálico, usando óxido de cobalto. Conseguiu duplicar a bateria de dois para quatro volts. Outro contributo foi perceber que as baterias não tinham de ser fabricadas com carga, podiam ser carregadas depois.

Os trabalhos de Goodenough seriam publicados em 1980, mas o investimento nas baterias elétricas não descolou: os preços do petróleo continuaram a cair e o financiamento abrandou.

Seria uma empresa japonesa a desenvolver a primeira bateria de iões de lítio viável do ponto de vista comercial e o seu inventor, Akira Yoshino, completa o trio de laureados. A partir dos trabalhos de Goodenough, encontrou outra fórmula engenhosa: usou óxido de lítio e cobalto no cátodo e juntou coque de petróleo à equação, que também permitia intercalar iões de lítio. Resultado: manteve a voltagem e criou uma bateria mais leve e estável, descreveu o comité Nobel, que com iões a fluir entre elétrodo positivo e negativo degradava-se menos e tinha o potencial para ser carregada centenas de vezes. Outra vantagem foi ter deixado de usar lítio puro, o que diminuiu o risco de explosão. As baterias de iões de lítio de Yoshino começaram a ser usadas pela Sony em 1991 e o resto é história: os dispositivos multiplicaram-se, foram ficando cada vez mais pequenos, o wireless tornou-se banal e o telefone fixo está meses sem uso. O mercado dos carros elétricos disparou nos últimos anos – em 2018, a frota global de carros elétricos ultrapassou os 5,1 milhões de veículos, o dobro face ao ano anterior.

Chile, Austrália, Argentina e China têm as maiores reservas de lítio e Portugal, que até aqui não tinha entrado na corrida do “ouro branco”, surge também no top 10 – e o início da extração deste metal tem motivado críticas de ambientalistas e autarcas. “Como quase tudo, a produção de baterias de iões de lítio tem impacto no ambiente, mas também há enormes benefícios ambientais. A bateria permitiu o desenvolvimento de tecnologias mais limpas e de veículos elétricos, contribuindo assim para a redução das emissões de gases com efeito de estufa e partículas”, assinalou o comité Nobel.

 

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