Uma bateria de papel reciclado ativada por água promete ter um grande impacto nos aparelhos eletrónicos temporários — utilizados em campos médicos e industriais onde os resíduos eletrónicos podem rapidamente começar a acumular.
Segundo a Science Alert, a bateria apresentada pelos investigadores é biodegradável, feita de materiais sustentáveis, e barata de montar.
Além disso, pode ser produzida numa variedade de formas e tamanhos, conforme as necessidades.
Para ter uma ideia da potência, uma bateria de duas células fabricada com esta tecnologia foi suficiente para alimentar um despertador LCD.
De acordo com o estudo, publicado este ano na Nature, há grande potencial de aplicação em sensores e localizadores de baixa potência.
A unidade apresentada é uma bateria de papel impresso desenvolvida para alimentar a eletrónica descartável de utilização única e para minimizar o seu impacto ambiental.
A bateria é baseada numa célula eletroquímica metal-ar que utiliza zinco como metal biodegradável no ânodo, grafite no cátodo, papel como separador entre os elétrodos, e um eletrólito à base de água.
Feita de papel salgado com cloreto de sódio, a bateria pode medir tão pouco como um centímetro quadrado, e é baseada em tintas impressas: uma tinta contém flocos de grafite e atua como o cátodo (polo positivo), enquanto outra do outro lado do papel contém pó de zinco e atua como o ânodo (polo 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, tão pouco como duas gotas. Isto dissolve os sais dentro do papel, libertando iões carregados que depois ativam a bateria à medida que viajam.
O circuito é fechado ligando os fios ao dispositivo elétrico, o que significa que os eletrões 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. A bateria começa a produzir energia cerca de 20 segundos após a adição de água.
“Esta demonstração prova que apesar da sua densidade de potência limitada quando comparada com as tecnologias padrão, a nossa bateria ainda é relevante para uma vasta gama de eletrónica de baixa potência e para o ecossistema da Internet das Coisas”, 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 ativada 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 eletrónico e o aparecimento da eletrónica de utilização única para aplicações como a deteção 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“.
