A ciência testa alternativas para alimentar de
energia celulares e computadores portáteis
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As baterias são o calcanhar-de-aquiles da indústria de eletrônicos. Cada vez que se sentam diante da prancheta para desenhar um novo notebook ou celular, os engenheiros enfrentam a mesma questão: como reduzir o consumo de energia, uma vez que as baterias são aquela frustração de sempre (e têm o péssimo hábito de pifar no meio de um trabalho ou de uma conversa)? Não é exatamente que elas não tenham evoluído. Mas, comparadas a outros componentes dos aparelhos eletrônicos, seus ganhos de eficiência foram mínimos ao longo do tempo. Enquanto a capacidade de processamento de informações dos chips de computador aumentou mais de 680 vezes nos últimos dezenove anos (de 1,2 milhão de transistores para 820 milhões), as baterias de íons de lítio usadas atualmente só armazenam quatro vezes mais energia que as de chumbo-ácido, criadas em 1859 pelo francês Gaston Planté. Dois caminhos explorados pela ciência, contudo, podem promover um grande salto nesse campo. A nanotecnologia promete dar mais vida às baterias existentes. E novas células de energia podem mudar completamente a maneira como são abastecidos os aparelhos portáteis.
A história das baterias recarregáveis pode ser descrita como um avanço constante pela tabela periódica em busca de metais com maior potencial de armazenamento de energia, mas também leves o bastante para não transformar os aparelhos eletrônicos em trambolhos impossíveis de ser transportados. O problema é que o material usado hoje já marca o limite do progresso: não há outro elemento com melhor desempenho que o lítio. O metal, combinado com cobalto no pólo positivo da bateria e com carbono no negativo, consegue manter um laptop fora da tomada por no máximo três horas e meia. Nos últimos meses, contudo, pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, demonstraram que a nanotecnologia pode ser uma solução para incrementar o potencial de carga do atual produto. Minúsculos fios de silício – os nanofios – foram incorporados às baterias no lugar do carbono, aumentando de cinco a oito vezes a sua capacidade de armazenamento de energia. Os fios precisam ser "nano" porque assim absorvem e liberam os íons de lítio rapidamente, durante muitos ciclos, sem se romper (pois o material, nessa forma, também ganha em flexibilidade). A descoberta entusiasma a indústria porque requer pequenas mudanças na fabricação das atuais baterias de íons de lítio, em vez de um processo totalmente novo. Segundo o líder do grupo de pesquisa, o químico chinês Yi Cui, não há nada que impeça essa tecnologia de entrar no mercado em breve. "Os nanofios de silício são a melhor solução para as baterias. O custo não é alto e a implementação é totalmente possível", disse Cui a VEJA. Segundo o pesquisador, é difícil prever quando o produto chegará ao mercado, mas já há empresas de olho na nova tecnologia.
A longo prazo, a solução que tem mais chance de revolucionar a indústria é a célula de combustível (CC) para aparelhos portáteis (a tecnologia é empregada há tempos em equipamentos maiores). "Daqui a uns dez, quinze anos, o que vai vingar mesmo são as células de combustível. Sua vida útil é muito maior", diz Luís Fernando Novazzi, professor do curso de engenharia química do Centro Universitário da FEI. As CCs são baterias alimentadas periodicamente por um combustível. Além de maior durabilidade, elas têm até o triplo da eficiência das baterias de íons de lítio. Os aparelhos eletrônicos terão microtelas para liberar o vapor de água resultante da reação química. "Mas garantimos que é imperceptível e não faz mal à saúde", afirma o gerente da área de produtos móveis da Motorola, Jerry Hallmark. O ponto negativo é que a recarga passará a ter preço. A pessoa poderá escolher entre comprar cápsulas de combustível, que são convenientes pela possibilidade de troca instantânea, ou ter um minitanque de abastecimento fixo.
Existem alguns tipos de CC em diferentes estágios de desenvolvimento, mas dois parecem estar próximos da reta final. O primeiro é o modelo DMFC – do inglês Direct Methanol Fuel Cell –, alimentado diretamente por metanol, derivado do gás natural. Alguns produtos que usam essa técnica já foram apresentados em feiras de tecnologia e devem chegar ao mercado ainda neste ano. O outro tipo, ainda mais eficiente, é o DHFC, que usa hidrogênio. Segundo Jerry Hallmark, a Motorola deve lançar um celular abastecido com o gás até 2010. O sistema, criado por uma empresa canadense especializada em microcélulas de combustível, não altera o tamanho nem o peso dos aparelhos. "Esta é a novidade do produto: é a primeira CC que mantém o gás sob baixa pressão sem transformar o celular num tijolão", disse Hallmark a VEJA. Está perto o dia em que seu computador e seu telefone serão recarregados por meio de uma cápsula de gás ou de líquido, e não por um fio ligado à tomada.
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