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Sustentabilidade: novo material pode baratear células solares

terça-feira, abril 21, 2020

Painel Solar Fotovoltáico | Neosolar
Composto criado por americanos tem como base o zircônio, elemento químico abundante na natureza. Hoje, os painéis são fabricados com metais preciosos. A possibilidade de uso quando há mudança grande de temperatura também chama a atenção.
O uso de energias renováveis vem sendo explorado em todo o mundo, mas, por ser um processo complexo, especialistas acreditam que levará tempo até que essas tecnologias substituam as fontes tradicionais. Um dos desafios é ter, na produção de soluções do tipo, elementos químicos mais baratos. Nesse sentido, pesquisadores americanos desenvolveram um composto a partir de um elemento químico abundante na natureza. Segundo eles, o material poderá compor a fabricação de painéis solares. A novidade foi apresentada na última edição da revista Nature Chemistry.
Segundo os criadores do composto, as tecnologias atuais para a captação de energia renovável contam com metais preciosos, como irídio e rutênio, para funcionar. “Percebemos que houve poucos esforços no estudo dos metais mais abundantes — titânio e zircônio, por exemplo —, porque geralmente não são tão fáceis de trabalhar. Os metais preciosos sempre foram os elementos principais nessa área devido a suas propriedades químicas favoráveis (…) Esperamos mudar isso”, enfatiza, em comunicado, Carsten Milsmann, um dos autores do estudo e pesquisador da Universidade de West Virginia.
O composto criado por Milsmann e colegas é feito de zircônio, encontrado em maior quantidade na natureza. Além disso, é estável em uma variedade de condições, como ar, água e mudanças de temperatura, facilitando o trabalho em ambientes diversos. “Como o composto pode converter luz em energia elétrica, ele poderá ser usado na criação de painéis solares mais eficientes”, diz o cientista.
Sensível aos corantes
Geralmente, os painéis solares são fabricados com silício e requerem um limite mínimo de luz para coletar e armazenar energia. Pesquisadores, porém, têm buscado explorar materiais que sejam mais baratos e também sensíveis a corantes. Por conta dessa última característica, moléculas coloridas podem coletar luz e funcionar mesmo em condições de pouca luz. “O problema com a maioria dos painéis solares é que eles não funcionam bem em dias nublados. Eles são bastante eficientes, baratos e têm uma vida útil longa, mas precisam de condições de luz intensa para funcionar com eficiência”, explica Milsmann.
Até o momento, os corantes só funcionam no rutênio, mas o novo composto tem potencial para substituí-lo. “Com esse material, podemos fazer versões sensíveis ao corante, nas quais um composto colorido absorva luz para produzir eletricidade em qualquer condição climática. No futuro, poderemos projetar edifícios que produzam energia, transformando a fachada de prédios e incluindo todas as janelas em uma usina de energia”, cogita.
Complemento
Patrícia Lustoza de Souza, professora do Centro de Estudos em Telecomunicações (CETUC) da PUC-Rio, destaca que o estudo é interessante por buscar novos materiais que possam dar sustentabilidade e baixar o custo da fabricação de células solares. “O zircônio estudado para substituir o irídio ou o rutênio seria usado na tecnologia de células solares que usam corantes sensibilizados. Não há nada que mostre que aumentaria a eficiência dessas células, mas poderia barateá-las ou torná-las uma opção sustentável”, analisa.
A especialista brasileira acredita que a tecnologia poderá competir com a de células orgânicas na fabricação de vidros ou revestimentos, ocupando nichos na arquitetura e na construção civil. “Não é uma tecnologia para usinas, por exemplo”, diz. “Assim, a contribuição seria para cobrir esses nichos e dar sustentabilidade a essa tecnologia de corantes sensibilizados pela luz solar”, completa. 

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