Tendências de tecnologia: Li

Baterias de lítio-enxofre com desempenho aprimorado, ferro como combustível para uso na Terra e na Lua e farinha de rocha da Groenlândia como meio potencial de captura de carbono estão no radar tecnológico desta semana.

A empresa australiana de tecnologia de bateria Li-S Energy anunciou o desenvolvimento de suas primeiras células de bateria de 20 camadas utilizando tecnologia de bateria de enxofre de lítio semi-sólida de terceira geração.

Os principais benefícios da tecnologia que a empresa destaca incluem uma melhoria de 45% na densidade de energia volumétrica atingindo 540Wh/l, uma maior densidade de energia gravimétrica de mais de 400Wh/kg e maior segurança com o uso de um eletrólito de baixa inflamabilidade.

Esse desempenho é quase o dobro da densidade de energia gravimétrica e uma densidade de energia volumétrica comparável em comparação com as atuais células de íons de lítio, afirma a empresa. Assim, em termos práticos, isso significa que as células de bateria Li-S agora têm o mesmo tamanho das baterias de íon-lítio existentes, mas metade do peso.

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A Li-S prevê que suas novas células Gen3, que aproveitam os nanotubos de nitreto de boro patenteados da empresa e Li-nanomesh dentro da construção da célula, serão de particular interesse para uso em drones e outras aplicações de aviação eletrônica - um mercado no qual o A empresa já está estabelecida e estima que excederá US$ 32 bilhões por ano até 2035.

Nos incêndios florestais, sabe-se que o fogo pode pular de uma árvore para outra quando a temperatura é alta o suficiente para a combustão – um fenômeno conhecido como queima discreta que, de outra forma, raramente ocorre naturalmente na Terra.

Para entender o processo com mais detalhes, os cientistas têm investigado a queima de pó de ferro no ambiente de gravidade zero do espaço, onde as partículas de ferro são capazes de flutuar e inflamar discretamente.

A partir do uso de imagens em alta velocidade captando o fenômeno, eles produziram modelos que mostram as condições ideais para queimar o combustível na Terra – e a partir disso foi possível construir fornos práticos de queima de ferro.

A vantagem de queimar o ferro se deve à química. Essencialmente, a queima de combustível é o processo de transformação de um material adicionando átomos de oxigênio e com ferro, o produto que sobra após a combustão é o óxido de ferro ou ferrugem. Isso pode ser facilmente coletado e processado para remover o oxigênio e devolvê-lo como ferro. Assim, ao usar eletricidade de fontes sustentáveis, o ferro pode se tornar um combustível circular e infinitamente reciclável.

Está em funcionamento em Budel, perto de Eindhoven, na Holanda, uma planta de demonstração que utiliza o ferro como fonte de combustível, da startup holandesa Metalot, que pode produzir 1MW de vapor em uma unidade que fica em um depósito.

Uma usina de energia de ferro ampliada poderia produzir muito mais energia, mas a tecnologia também poderia ter potencial para uso na Lua, sugeriu a Agência Espacial Européia. Usando energia solar, pós de alumínio e silício podem ser produzidos a partir de minerais lunares, e hidrogênio e oxigênio podem ser aproveitados do gelo lunar.

O hidrogênio pode então ser usado para converter a poeira lunar com alto teor de ferro e titânio para produzir água e pó de ferro. Os pós metálicos e o oxigênio do gelo de água podem ser usados ​​como propelentes para foguetes ou transporte terrestre e o subproduto da água pode até ser usado como água potável.

A aplicação de minerais de silicato moído a solos agrícolas foi proposta como um método para absorver CO2, aumentando a taxa de intemperismo desses minerais por meio de sua exposição aos ácidos do solo.

Mas um novo estudo de pesquisadores dinamarqueses sugere que a farinha de rocha glacial, um material de granulação fina formado a partir do solo rochoso no processo de erosão glacial, pode ser uma alternativa mais barata e prática, pois está disponível em abundância e evita a necessidade de moagem intensiva em energia.

Como os minerais de silicato moídos, a farinha de rocha glacial já demonstrou melhorar os rendimentos agrícolas em solos intemperizados e deficientes em nutrientes. No entanto, os pesquisadores dinamarqueses descobriram que também é eficaz para sequestrar CO2.