Pesquisadores do laboratório de Eletrônica Orgânica da Universidade de Linköping, na Suécia, desenvolveram um papel capaz de armazenar grande quantidade de energia, chamado de “Power Paper”.
O papel consiste da união de nanocelulose com um polímero condutor. Os resultados foram publicados no periódico Advanced Science e pode ser acessado neste link (em inglês).
Uma folha desse papel possui 15 centímetros de diâmetro e alguns décimos de milímetro de espessura e pode armazenar 1F, que é uma quantidade semelhante ao dos supercapacitores atualmente disponíveis no mercado. Ele também pode ser recarregado centenas de vezes e cada carga leva apenas alguns segundos.
É o produto dos sonhos em um mundo onde o aumento da utilização de energias renováveis exige novos métodos de armazenamento de energia… ou seja, não é como a eólica que tem dificuldades de abastecimento, devido a intermitência de dias ventosos e dias de calmaria; Ou da energia solar, que depende de um dia ensolarado para melhor eficiência, porém é prejudicada nos dias cobertos de nuvens pesadas, por exemplo.
Filmes finos que funcionam como capacitores já existem há algum tempo. O que nós fizemos foi produzir o material em três dimensões. Nós podemos produzir folhas grossas,” disse o professor Xavier Crispin, professor de eletrônica orgânica e também co-autor de outro trabalho que chamou a atenção há algumas semanas, pela criação de circuitos eletrônicos dentro de plantas vivas.
A base estrutural do material é nanocelulose, que são fibras de celulose que, usando água sob alta pressão, são quebradas em fibras tão finas quanto 20nm de diâmetro.
Com as fibras de celulose numa solução de água, um polímero eletricamente carregado (PEDOT: PSS) também em solução de água, é adicionado. O polímero, em seguida, forma um revestimento fino em volta das fibras.
As fibras cobertas estão em emaranhados, nos quais o líquido nos espaços entre eles funciona como um eletrólito”, explica Jesper Edberg, estudante de doutorado, que conduziu os experimentos juntamente com Abdellah Malti, que recentemente completou seu doutorado, ambos pesquisadores e participantes desse projeto.
Esse novo papel feito de polímero de celulose também estabeleceu um novo recorde mundial na condutividade simultânea de íons e elétrons, o que explica sua excepcional capacidade de armazenamento de energia.
Ao contrário das baterias e condensadores atualmente existentes no mercado, o papel é produzido a partir de simples materiais – celulose renovável e um polímero, facilmente disponíveis. Ele é leve, não requer produtos químicos perigosos ou metais pesados e é à prova d’água e bem resistente.
O desafio da equipe de pesquisadores agora é desenvolver um processo em escala industrial para este papel ser produzido. O projeto recebeu 34 milhões de SEK (algo em torno de R$ 15,5 milhões na cotação atual), da Fundação Sueca de Investigação Estratégica para continuar os esforços em desenvolver um método de produção racional, com uma máquina específica para produzir o Power Paper”, diz o professor Magnus Berggren, que também faz parte do projeto.