BioNOW! #30 – Baterias de radicais orgânicos polipeptídicos
BioNOW! #30 - Baterias de radicais orgânicos polipeptídicos
A transição energética para reduzir o consumo de combustíveis fósseis requer o desenvolvimento de novas e melhores baterias. Uma das soluções promissoras é o uso de radicais orgânicos, que podem ser usados para produzir baterias de elevada potência e capacidade sem metais raros.
Nas últimas décadas, o desenvolvimento de automóveis elétricos viáveis fez aumentar a procura de baterias de alta capacidade e potência. Apesar das soluções existentes serem um passo em frente em comparação com as emissões dos motores de combustão interna, o fabrico das baterias de lítio usadas por estes veículos tem um elevado impacto ambiental. Por este motivo, muitos avanços têm sido feitos na criação de novas tecnologias para baterias que dispensem este metal.
Uma destas tecnologias alternativas é o uso de baterias de radicais orgânicos: estas usam moléculas orgânicas (baseadas em estruturas de carbono) em vez de metais para realizar as reações químicas necessárias ao funcionamento como armazenamento de energia. Estas moléculas devem ser ativas em reações de oxidação-redução, usando-se radicais estabilizados para este fim.
Adicionalmente, é ideal que estas baterias sejam degradáveis no fim do seu ciclo de vida (originando produtos inertes), para evitar poluição dos solos e águas. No entanto, os sistemas desenvolvidos para estas baterias nos últimos anos utilizam polímeros sintéticos e não-degradáveis para fixar e estabilizar os radicais. Para resolver este problema, um grupo da Universidade A&M do Texas desenvolveu novas baterias de radicais orgânicos usando polipéptidos como polímero-base. Estes polipéptidos podem ser preparados de forma simples por síntese química e, aquando do fim da vida da bateria, podem ser degradados para originar aminoácidos não-tóxicos.
Apesar de ainda experimentais, estas baterias demonstraram ter um perfil eletroquímico adequado ao seu uso em aplicações já existentes. Para além disso, a sua degradação controlada em meio ácido e ausência de toxicidade também foram observadas, comprovando estas vantagens face às baterias atualmente comercializadas.
Esta tecnologia permite, portanto, a construção de uma bateria de elevada potência a partir de materiais facilmente obtidos e degradáveis, sem demonstrar toxicidade para células humanas. Assim, os projetos deste tipo oferecem uma possível solução futura para os defeitos das baterias de lítio – abrindo caminho para um futuro mais sustentável.
Sabe mais em:
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03399-1
