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Baterias que dura milhares de anos

Embora o impacto ambiental das baterias de íon-lítio concentre as atenções da comunidade científica, outros pesquisadores vêm se dedicando a enfrentar outras limitações desse dispositivo.

Tom Scott, professor de materiais da Universidade de Bristol, no Reino Unido, diz não acreditar que as baterias de íon-lítio vão perder espaço em seu uso convencional no próximo século. Mas, segundo ele, existem oportunidades quando se trata de armazenar energia em ambientes mais extremos.

Junto com sua equipe, Scott tem desenvolvido baterias feitas de diamantes. Ao produzir diamantes artificiais que contêm carbono-14 radioativo, os pesquisadores conseguiram criar “baterias betavoltaicas” que produzem uma corrente constante e podem durar milhares de anos.

Presos dentro da rede de diamante, os isótopos radioativos disparam elétrons de energia superalta à medida que sofrem decaimento nuclear. Isso, por sua vez, cria uma chuva de elétrons através da estrutura do diamante que pode ser aproveitada para produzir uma corrente elétrica.

 

Do lado de fora, a radioatividade permaneceria em níveis seguros, dizem os pesquisadores.

A equipe já criou um protótipo de “bateria de diamante” usando diamantes artificiais colocados dentro de um campo radioativo produzido pelo isótopo Níquel-63, que dispara um fluxo de elétrons através do diamante. Mas agora eles estão trabalhando em uma versão que usa carbono-14 extraído de blocos de grafite usados em usinas nucleares. Ao transformar esse lixo nuclear em uma bateria de longa duração, Scott e seus colegas esperam encontrar novo uso para o resíduo dessas usinas à medida que elas são desativadas.

“Trata-se de uma reviravolta”, diz Sophie Osbourne, que integra a equipe de Scott. “Por muito tempo, coletamos lixo nuclear e agora não estamos mais falando sobre armazenamento de longo prazo, mas sim reaproveitá-lo para produzir eletricidade.”

Apesar de as baterias químicas como o íon-lítio não terem bom desempenho em altas temperaturas, as de diamante podem funcionar em ambientes mais extremos onde não faltam alternativas, como no espaço, no fundo do mar ou talvez no topo de um vulcão. Elas seriam perfeitas para manter satélites e sensores computadorizados funcionando, por exemplo.

“As baterias são absolutamente minúsculas”, diz Scott. Até agora, os pesquisadores conseguiram gerar baterias de diamante que produzem 1,8 volts – semelhante a uma bateria AA – embora tenha uma corrente muito mais baixa. Elas também são tecnicamente recarregáveis, mas exigiriam algumas horas dentro de um núcleo de reator para atingir sua potência original, diz Scott.

Embora o fluxo constante de corrente criado à medida que o material radioativo decai signifique que elas irão emitir eletricidade por um tempo incrivelmente longo – o carbono tem meia-vida de 5.730 anos, acrescentam os pesquisadores.

Apesar de serem feitas de diamante, é improvável que, uma vez comercializadas, essas baterias sejam caras, diz Scott.

“Você ficaria surpreso com quão pouco os diamantes artificiais podem custar”.

Nas próximas duas décadas, Scott diz acreditar que poderíamos até mesmo começar a ver baterias de diamante de ultra-longa duração aparecerem em nossas casas, talvez em detectores de fumaça ou controles remotos de TV, ou em dispositivos médicos, como aparelhos auditivos ou marca-passos.

fonte https://www.bbc.com

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