Estudo integra projeto institucional Capes-PrInt em colaboração com a Universidade de Nottingham
Em março de 2022, grupo de pesquisadores do Instituto de Física (Infi) da UFMS e da Universidade de Nottingham iniciou estudos preliminares para o desenvolvimento de uma bateria de papel para utilização em dispositivos móveis. “Iniciamos com a leitura de alguns artigos sobre o tema. Posteriormente, partimos para parte experimental, com a modelagem da peça para ser impressa, escolha de combustíveis ideais para conversão de energia e demais aparatos experimentais. A interação com o professor Jesum Alves Fernandes da Universidade de Nottingham foi fundamental para discutirmos resultados e criarmos estratégias”, relata o professor do Infi Cauê Martins. Com financiamento pelo programa Capes-PrInt, Cauê passou alguns meses no Reino Unido, o que facilitou a interação com o professor Jesum.
Segundo Cauê, outros três pesquisadores participaram do trabalho: o técnico de laboratório André Lima; o acadêmico do curso de Engenharia Física, Piter Rocha; e o professor da Universidade Federal de Ouro Preto Adilson Silva. “A pesquisa foi realizada pelo Grupo de Pesquisa em Eletroquímica (ERG) do Infi, com a colaboração dos demais pesquisadores. A nossa motivação vem da crescente demanda por conversores de energia para dispositivos portáteis que sejam sustentáveis e de baixo custo. A escolha do papel como suporte e dos de derivados da biomassa como combustíveis se deve a elevada disponibilidade, biodegradabilidade e sustentabilidade”, fala Martins.
André destaca que se trata da primeira bateria de papel alimentada por derivados de biomassa intercambiáveis, ou seja, que podem ser trocados (dispositivo flex), mantendo a mesma potência. “O dispositivo mostra a maior densidade de potência já reportada. Existem algumas baterias de papel, mas esta é a primeira fuel flex e também a primeira alimentada por etileno glicol e glicerol. Ainda utilizamos metanol e etanol como combustíveis”, conta.
“Neste momento estamos tentando reduzir o teor de metais nobre utilizados em uma das partes, o ânodo. Já utilizamos muito pouco, mas o nosso objetivo agora é diminuir ainda mais. Para isso, continuamos a colaboração entre o ERG e a Universidade de Nottingham para construir ânodo com menos que 1% de metais, utilizando outra tecnologia de preparação”, explica Piter. Eles continuam reforçando que o desenvolvimento da bateria de papel alimentada por derivados da biomassa está finalizado e foi publicado em uma das maiores revistas do mundo na área de materiais: ACS Applied Materials & Interfaces (confira aqui). “O próximo passo é diminuir ainda mais a quantidade de metais utilizada no ânodo, de modo que o dispositivo possa ser descartado em qualquer ambiente. No futuro, esperamos desenvolver um dispositivo com uma configuração que permita ‘carregar’ qualquer dispositivo eletrônico de baixa potência apenas colocando a bateria na água”, ressaltam os pesquisadores.
A UFMS conta com o grupo de pesquisadores e estudantes que desenvolveram a bateria de papel. “Todos participaram do trabalho, de modo que puderam contribuir para ciência na fronteira do conhecimento e ainda inserir a atividade em um contexto tecnológico. Esse tipo de atividade auxilia na formação sólida dos envolvidos. Adicionalmente, esta bateria de papel é sustentável e tem potencial para se tornar comercial, com impacto imediato à sociedade”, finaliza o professor do Infi.
Texto: Vanessa Amin
Imagens: Reprinted (adapted) with permission from ACS Applied Materials. Copyright 2023 American Chemical Society.
