(Foto: Adilson Silva e José Neves - DEQ/UFSCar) - A busca por alternativas mais seguras, acessíveis e sustentáveis para o armazenamento de energia tem levado a ciência a explorar tecnologias além das tradicionais baterias de íon lítio, atualmente dominantes no mercado. Esse desafio é ainda mais urgente diante do crescimento de fontes renováveis, como solar e eólica, que geram energia de forma intermitente e dependem de sistemas eficientes de armazenamento para garantir fornecimento contínuo.
Embora amplamente utilizadas, as baterias de íon lítio apresentam limitações importantes. A produção envolve mineração intensiva, alta emissão de CO e depende de recursos naturais com disponibilidade limitada. Além disso, parte da cadeia produtiva está associada a impactos socioambientais, como a extração de cobalto na República Democrática do Congo.
Diante desse cenário, uma pesquisa desenvolvida na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) investiga o uso de baterias de íon zinco como alternativa. O estudo integra o doutorado de Anderson Silva Feliciano, no Programa de Pós-Graduação em Química, sob orientação do professor José Mario de Aquino.
Segundo os pesquisadores, o zinco apresenta vantagens relevantes: é mais abundante, tem menor custo e permite operação em meio aquoso, o que aumenta a segurança dos dispositivos. No entanto, ainda há desafios técnicos, principalmente relacionados aos materiais utilizados no cátodo.
Bactérias e compostos orgânicos na produção de baterias
Para superar essas limitações, o estudo analisou compostos orgânicos da família das fenazinas, que podem ser produzidos por biossíntese — processo realizado por organismos vivos em ambientes controlados.
Na pesquisa, bactérias como a Escherichia coli foram geneticamente modificadas para produzir os materiais necessários. O processo ocorre em biorreatores, em condições próximas às ambientais, sem necessidade de altas temperaturas ou pressões, o que reduz o impacto ambiental.
Os testes demonstraram que os materiais desenvolvidos mantiveram bom desempenho após cerca de mil ciclos de carga e descarga, um resultado considerado significativo. Os pesquisadores também conseguiram contornar um problema comum dessas baterias — a dissolução do material no eletrólito — por meio do uso de um substrato específico, que já resultou em pedido de patente.
Potencial e próximos passos
Os resultados indicam que é possível desenvolver baterias com menor impacto ambiental e bom desempenho, ampliando as possibilidades para tecnologias mais sustentáveis. Ainda assim, a aplicação em larga escala depende do interesse da indústria.
A pesquisa segue em andamento, com foco no desenvolvimento de eletrólitos quase-sólidos, substituição de materiais por alternativas nacionais e estudo de novas moléculas orgânicas.
O trabalho foi publicado na revista científica Journal of Energy Storage, reunindo pesquisadores da UFSCar, da Unesp e de instituições internacionais.
