Baterias de grafeno - tecnologia que mudará o mundo

Em 2004, os cientistas russos Konstantin Novoselov e Andrei Game, trabalhando na Universidade de Manchester (Manchester, Reino Unido), conseguiram grafeno em um substrato de óxido de silício. Era um filme bidimensional estável devido à sua ligação com uma fina camada de óxido (dielétrico). Os parâmetros dos filmes de carbono com um átomo de espessura (um milhão de vezes mais fino que uma folha de papel), como condutividade elétrica, o efeito Shubnikov-de Haas e o efeito Hall, foram medidos pelos cientistas. Novoselov e Game receberam o Prêmio Nobel por esses trabalhos avançados em 2010.

Hoje, o grafeno pode legitimamente ser chamado de material revolucionário do século XXI. Este composto de carbono é o mais fino, mais forte e possui a mais alta condutividade elétrica. Hoje, vários bilhões de dólares foram alocados para o estudo do grafeno e, segundo os cientistas, esse material pode substituir o silício na indústria de semicondutores. Sem dúvida, o grafeno mudará o mundo da tecnologia nos próximos anos, até porque é barato de fabricar e muito comum na natureza. Cada país tem em abundância.

Enquanto isso, engenheiros da Espanha desenvolveram uma bateria recarregável de nova geração à base de grafeno. Acabou sendo 77% mais barato que os de lítio, duas vezes mais leve e, devido às propriedades condutoras elétricas únicas do grafeno, pode ser totalmente carregado em apenas 8 minutos, e essa carga é suficiente para um carro elétrico por 1000 quilômetros.

As novas baterias já foram testadas por duas montadoras alemãs. Um carro elétrico é considerado um meio de transporte muito promissor, apesar de sua menor potência e velocidade, em comparação com os veículos a combustível líquido tradicionais, porque satisfaz as necessidades básicas da maioria das pessoas.

Os carros elétricos de produção mais modernos baterias de lítio exigem várias horas para carregar, enquanto a carga é suficiente para quase 300 quilômetros. Comparadas a isso, as novas baterias espanholas de grafeno-polímero Graphenano, desenvolvidas em conjunto com cientistas da Universidade Nacional de Córdoba, parecem uma fonte revolucionária de milagres, eliminando completamente as deficiências das baterias tradicionais de íons de lítio.

No momento, o Graphenano é o principal produtor mundial de grafeno em volumes industriais, e a experiência já adquirida pelos engenheiros nos permite chamá-los de profissionais nesse caminho revolucionário.

O grafeno é extremamente leve, uma folha de 1 metro quadrado pesa 0,77 gramas, é transparente, flexível, impermeável, 200 vezes mais forte que o aço e, ao mesmo tempo, não representa uma ameaça ao meio ambiente. Após danos, o material é facilmente restaurado. A ultra alta condutividade elétrica do grafeno permite que você obtenha uma velocidade nos chips 100 vezes maior que a dos chips de silício modernos.

O grafeno conduz facilmente o calor, gera eletricidade e é capaz de alterar suas propriedades em combinação com outros materiais - até os menores átomos de hélio podem se cruzar nele.

No final de 2015, a Graphenano abriu uma fábrica com uma área de mais de 7.000 metros quadrados para a produção de baterias de grafeno-polímero na cidade espanhola de Yecla, graças a um esforço conjunto com uma equipe de químicos da Universidade Nacional de Córdoba e da Grabat Energy. Um equipamento especial foi criado para fornecer 20 linhas de montagem a 80 milhões de células.

As primeiras baterias de alto valor agregado estão programadas para lançamento em 2017. Essas baterias não produzirão gás e não serão inflamáveis, diz Graphenano, mesmo um curto-circuito não será assustador para elas. O polímero foi certificado em colaboração com os institutos de Dekra (Espanha) e TUV (Alemanha).

Os resultados dos testes já excederam 1000 watts por quilograma para o novo polímero de grafeno. Não é de surpreender que a Graphenano tenha firmado acordos de cooperação com muitos líderes das indústrias aeroespacial e automotiva, bem como com empresas de energia renovável.