Uma bateria de papel reciclado activada por água promete ter um grande impacto nos aparelhos electrónicos temporários.
De acordo com a Zap Aeiou, a Science Alert revelou que a bateria é biodegradável, feita de materiais sustentáveis, e fácil de montar. Além disso, pode ser produzida numa variedade de formas e tamanhos, conforme as necessidades. Para se ter uma ideia da potência, uma bateria de duas células fabricada com esta tecnologia foi suficiente para alimentar um despertador LCD.
O estudo foi publicado na Nature, e revela que esta é uma bateria de papel impresso desenvolvida para alimentar a electrónica, descartável, de utilização única e para minimizar o seu impacto ambiental. A bateria baseia-se numa célula electroquímica metal-ar, que utiliza zinco como metal biodegradável no ânodo, grafite no cátodo, papel como separador entre os eléctrodos e um electrólito à base de água.
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Feita de papel salgado com cloreto de sódio, a bateria pode medir apenas um centímetro quadrado e é baseada em tintas impressas: uma tinta contém flocos de grafite e actua como o cátodo (pólo positivo), enquanto a outra, do outro lado do papel, contém pó de zinco e actua como ânodo (pólo negativo). Uma terceira tinta composta por flocos de grafite e preto de carbono é impressa em ambos os lados, em cima das outras duas tintas, ligando as extremidades positiva e negativa a dois fios. Estas são fixadas numa extremidade do papel, mergulhadas em cera. Tudo o que é necessário, então, é uma pequena quantidade de água – duas gotas, que dissolvem os sais dentro do papel, libertando iões carregados que, depois, activam a bateria à medida que viajam.
O circuito é fechado, liga os fios ao dispositivo eléctrico, o que significa que os electrões podem ser transferidos das pontas negativas para as pontas positivas. Com uma voltagem estável de 1,2 volts, a bateria de papel está próxima do nível de uma bateria alcalina padrão AA a 1,5 volts, e começa por produzir energia cerca de 20 segundos após a adição de água.
“Esta demonstração prova que, apesar da densidade de potência limitada quando comparada com as tecnologias padrão, a nossa bateria ainda é relevante para uma vasta gama de electrónica de baixa potência e para o ecossistema da Internet das Coisas (IOT)”, escrevem os investigadores.
Embora o desempenho diminua com o tempo, à medida que o papel seca pode ser complementado, até certo ponto, com mais água. Com água extra, a bateria ainda pode produzir 0,5 volts duas horas após ter sido activada pela primeira vez.
O protótipo é, por enquanto, uma prova de conceito, mas a bateria descrita no papel não é excessivamente complicada de produzir. Os investigadores pretendem melhorar a eficiência da bateria no futuro e pô-la a funcionar durante mais tempo.
“Com uma consciência crescente do problema do lixo electrónico e o aparecimento da electrónica de utilização única para aplicações, como a detecção ambiental e a monitorização de alimentos, há uma necessidade crescente de baterias de baixo impacto ambiental”, escrevem os investigadores.
“Esta mudança das tradicionais figuras de mérito orientadas para o desempenho cria novas oportunidades para materiais e desenhos não convencionais, que podem proporcionar um equilíbrio entre o desempenho e o impacto ambiental“.
