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Folhas caídas no outono viram material de alta tecnologia para eletrônica e energia

Publicado em: 05/09/2017

 

Folhas caídas no outono viram material de alta tecnologia para eletrônica e energia

 

 

Da biomassa à eletrônica

 

As estradas do norte da China estão cercadas por árvores kiri, ou paulônia imperial, que são decíduas, ou seja,

perdem as folhas no outono. Essas folhas geralmente são aproveitadas pela população, que as queima na estação

mais fria.

 

Hongfang Ma, da Universidade Qilu de Tecnologia, estava pesquisando essas folhas em busca de novas formas de

converter a biomassa em materiais de carbono porosos que pudessem ser usados para o armazenamento de energia

– em eletrodos de baterias, por exemplo.

 

Nessa busca, ele desenvolveu um método para converter a massa de resíduos orgânicos em um material de carbono

poroso que pode ser usado para produzir equipamentos eletrônicos de alta tecnologia – e justamente para armazenar

energia.

 

Folhas caídas no outono viram material de alta tecnologia para eletrônica e energia

 

Supercapacitor de carbono

 

Ma usou um processo de várias etapas, mas bastante simples, para converter as folhas caídas das árvores em uma

forma de carbono que pode ser incorporada nos eletrodos como materiais ativos.

 

As folhas secas foram primeiro moídas e a massa resultante foi aquecida a 220º C por 12 horas. Isso produziu um

pó composto de pequenas microesferas de carbono. Essas microesferas foram então tratadas com uma solução de

hidróxido de potássio e aquecidas por aumentos graduais da temperatura em uma série de saltos, de 450 a 800º C.

 

O tratamento químico corrói a superfície das microesferas de carbono, tornando-as extremamente porosas.

O produto final, um pó de carbono preto, tem uma área superficial muito alta graças a esses poros minúsculos.

E essa superfície proporciona ao produto propriedades elétricas extraordinárias.

 

As curvas de corrente-tensão do material mostraram que a substância poderia ser usada para construir um capacitor

excelente. Testes posteriores mostram que, na verdade, o material produz supercapacitores, com capacitâncias

específicas de 367 Farads por grama – isto é mais de três vezes mais do que a capacitância dos supercapacitores

de grafeno.

 

 

Depois que caem secas no outono, as folhas viram um material de alta tecnologia
com largas aplicações na eletrônica e no armazenamento de energia.
[Imagem: US National Park Service]

 

Folhas caídas no outono viram material de alta tecnologia para eletrônica e energia

 

Materiais supercapacitivos

 

Os capacitores são componentes elétricos presentes em toda a eletrônica, armazenando energia entre dois

condutores separados um do outro por um isolante. Já os supercapacitores geralmente podem armazenar

de 10 a 100 vezes mais energia do que um capacitor comum e podem carregar e descarregar muito mais

rapidamente do que uma bateria recarregável típica.

 

Por isso, materiais supercapacitivos são altamente promissores para uma grande variedade de aplicações

de armazenamento de energia, dos computadores aos veículos híbridos e elétricos.

 

O professor Ma e seus colegas pretendem a seguir melhorar ainda mais as propriedades eletroquímicas

do material poroso de carbono, otimizando o processo de preparação e permitindo a dopagem do material,

ou seja, a modificação de suas propriedades para aplicações específicas mediante a adição de pequenas

quantidades de outros elementos, como se faz com os demais materiais utilizados na eletrônica.

 

 

Fonte: Inovação Tecnológica

 

 

 

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Comentários

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