Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, desenvolveu um protótipo de uma bateria de hidrogênio e manganês para o armazenamento de energia produzida por instalações eólicas e solares em larga escala.
De acordo com a pesquisa, publicada na revista científica Nature, o protótipo da bateria à base de água tem apenas três centímetros de altura e é capaz de gerar 20 miliwatts-hora de eletricidade. Apesar de seu tamanho atual e capacidade de geração, os pesquisadores acreditam que seu dispositivo pode se expandir e atingir uma escala industrial, podendo assim «baixar e recarregar até 10.000 vezes».
«O que fizemos foi atirar um sal especial na água que gerou um eletrodo e criar uma reação química reversível que armazena elétrons na forma de gás hidrogênio», disse o coordenador da pesquisa, Yi Cui.
Os cientistas, que usaram o sal industrial usado na produção de baterias, fertilizantes, papel e outros produtos, criaram uma troca reversível de elétrons entre a água e o sulfato de manganês. «Os elétrons que fluem reagiram com o sulfato de manganês dissolvido na água para deixar partículas de dióxido de manganês aderidas aos eletrodos», explicou a equipe de pesquisa. Os elétrons resultantes borbulharam como gás de hidrogênio, armazenando essa energia para uso futuro, explicam eles.
Como próximo passo, os cientistas reconectaram a fonte de alimentação com o dispositivo, para garantir que a bateria pudesse ser recarregada. As partículas de dióxido de manganês aderiram ao eletrodo para serem combinadas com água, repondo assim o sal de sulfato de manganês. «Uma vez que este sal foi restaurado, os elétrons que chegam se tornam excedentes, e o excesso de energia pode se elevar como o gás hidrogênio, em um processo que pode ser repetido várias vezes», continuou a equipe.
A equipe pesquisadora também disse que agora está trabalhando no desenvolvimento de um processo mais barato para combinar sulfato de manganês e água, e que essa nova tecnologia precisa de mais desenvolvimento, para mostrar que ela é comercialmente viável. «Nós identificamos catalisadores que poderiam nos colocar abaixo da meta de US $ 100 por quilowatt-hora estabelecida pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE)», disse o co-autor da pesquisa, Wei Chen.
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