Supercondensador fabricado com garrafas PET supera os designs tradicionais com separador de fibra de vidro.
- Garrafas de plástico convertidas em armazenamento de energia.
- Novo supercondensador feito 100% com PET reciclado.
- Tem melhor desempenho do que os modelos com separadores de fibra de vidro.
- Processo de fabricação com baixo impacto ambiental.
- Solução realista para a crise do plástico e da energia.
Supercondensador de alto desempenho fabricado a partir de garrafas de água recicladas
Todos os anos são produzidas mais de 500 mil milhões de garrafas de plástico descartáveis. A grande maioria acaba em aterros ou no oceano. Perante este problema, uma equipa de investigadores desenvolveu um supercondensador de alto desempenho utilizando exclusivamente garrafas de água recicladas. Este avanço, publicado na revista Energy & Fuels, não só aproveita um resíduo amplamente disponível como o PET, como também supera em desempenho os dispositivos fabricados com materiais convencionais, como os separadores de fibra de vidro.
Uma segunda vida energética para o PET
O PET (polietileno tereftalato) é um material resistente e barato, mas também persistente no ambiente. Até agora, grande parte da reciclagem deste plástico concentrava-se na produção de fibras têxteis ou embalagens de menor qualidade. No entanto, esta nova abordagem propõe uma reciclagem funcional com elevado valor acrescentado, orientada para a transição energética. Os investigadores, liderados por Yun Hang Hu, aplicaram um tratamento térmico ao PET para o transformar em componentes-chave de um tipo específico de supercondensador: o condensador de dupla camada elétrica (EDLC, na sigla em inglês). Esses dispositivos são conhecidos por sua capacidade de armazenar e liberar grandes quantidades de energia de forma rápida e repetida, o que os torna ideais para aplicações que exigem potência instantânea, como veículos elétricos ou sistemas de backup de energia.
Dois processos, um único resíduo
A equipa desenvolveu duas técnicas complementares a partir da mesma matéria-prima:
- Eletrodos de carbono poroso: as garrafas foram trituradas até atingirem um tamanho semelhante ao do cuscuz. A esta mistura foi adicionado hidróxido de cálcio e aquecida a 700 °C em atmosfera controlada, obtendo-se um pó de carbono condutor com alta porosidade, o que melhora a superfície ativa para o armazenamento de carga.
- Separador plástico perfurado: A partir de pequenos pedaços planos de PET, foi projetada uma folha fina com microporos feitos com agulhas quentes, que otimizam a passagem de iões no eletrólito líquido e, portanto, o desempenho do dispositivo.
O resultado foi um supercondensador montado inteiramente com componentes reciclados, usando hidróxido de potássio como eletrólito, que apresentou uma retenção de capacitância de 79% após múltiplos ciclos de carga e descarga, ligeiramente superior aos 78% obtidos com separadores de fibra de vidro.
Além do laboratório
Embora se trate de um desenvolvimento ainda em fase experimental, as implicações são promissoras. Esta tecnologia:
- Reduz os custos de produção ao substituir materiais técnicos como o vidro por resíduos abundantes e baratos.
- Diminui a pegada ambiental, ao evitar a fabricação de novos materiais e reutilizar plásticos já existentes.
- É reciclável em si mesma, o que permite fechar o ciclo de vida do produto sem gerar novos resíduos.
Além disso, o processo não requer produtos químicos tóxicos nem temperaturas extremas comparáveis à produção de baterias convencionais, o que melhora a eficiência energética do sistema como um todo.
Referências no mundo real
Este avanço soma-se a outros esforços globais para criar soluções sustentáveis de armazenamento de energia. Por exemplo, iniciativas como a Plastic2Power na Europa ou projetos de universidades asiáticas já estão a explorar caminhos semelhantes com diferentes tipos de resíduos plásticos. Paralelamente, a regulamentação europeia sobre design ecológico começa a incluir critérios de reciclabilidade e conteúdo reciclado em dispositivos eletrónicos, o que poderá favorecer a integração de tecnologias como esta no mercado nos próximos anos.
Potencial
Transformar resíduos plásticos em componentes para supercondensadores não é apenas uma solução técnica, mas uma estratégia de transição ecológica com benefícios tangíveis:
- Armazenamento local e descentralizado: permite integrar mais energias renováveis em zonas sem acesso a grandes infraestruturas de rede.
- Redução do impacto dos resíduos plásticos, ao dar-lhes uma utilização funcional e duradoura.
- Economia circular real, onde os resíduos não só são reciclados, mas também revalorizados em setores-chave.
- Acesso mais acessível a tecnologias energéticas, especialmente em regiões com abundância de resíduos plásticos, mas com infraestruturas escassas.
Se estas tecnologias receberem apoio legislativo, investimento industrial e melhorias nos processos de escalonamento, poderão desempenhar um papel fundamental na descarbonização do sistema energético e na luta contra a poluição plástica. Uma inovação que une duas crises — energética e ambiental — numa única solução.
