Estudo mostra material promissor que pode armazenar energia solar

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Foto de Lukas AraújoPostado por Lukas Araújo em 09/12/2020 10:21:09

Pesquisadores da Universidade de Lancaster que estudam um material cristalino descobriram que ele tem propriedades que permitem capturar a energia do sol. A energia pode ser armazenada por vários meses em temperatura ambiente e pode ser liberada sob demanda na forma de calor. Com um maior desenvolvimento, esses tipos de materiais podem oferecer um potencial estimulante como forma de capturar energia solar durante os meses de verão e armazená-la para uso no inverno - onde há menos energia solar disponível.

O material é baseado em um tipo de "estrutura metal-orgânica" (MOF). Estes consistem em uma rede de íons metálicos ligados por moléculas baseadas em carbono para formar estruturas 3D. Uma propriedade importante dos MOFs é que eles são porosos, o que significa que podem formar materiais compostos hospedando outras pequenas moléculas em suas estruturas.

 

(Exemplo de funcionamento do composto - Imagem divulgação retirada da publicação)

 

A equipe de pesquisa decidiu descobrir se um composto MOF,  com os poros carregados com moléculas de azobenzeno - um composto que absorve luz fortemente - pode ser usado para armazenar energia, algo não pesquisado anteriormente.

Em testes, os pesquisadores expuseram o material à luz ultravioleta, que faz com que as moléculas de azobenzeno mudem de forma para uma configuração tensionada dentro dos poros do MOF. Este processo armazena a energia de maneira semelhante à energia potencial de uma mola dobrada. É importante ressaltar que os poros estreitos do MOF prendem as moléculas de azobenzeno em sua forma esticada, o que significa que a energia potencial pode ser armazenada por longos períodos de tempo em temperatura ambiente.

A energia é liberada novamente quando o calor externo é aplicado como um gatilho para 'mudar' seu estado, e esta liberação pode ser muito rápida - um pouco como uma mola voltando em linha reta. Isso fornece um aumento de calor que pode ser usado para aquecer outros materiais de dispositivos.

 

A pesquisa, que foi apoiada pela Leverhulme Trust, é descrita no artigo “Armazenamento de energia solar de longo prazo em condições ambientais em um material de mudança de fase sólido-sólido baseado em MOF”, publicado pela revista Chemistry of Materials. Os pesquisadores são John Griffin, Kieran Griffiths e Nathan Halcovitch, todos do Departamento de Química da Lancaster University.

Mais informações podem ser encontradas no site da Universidade de Lancaster.

Caso queira saber como esses compostos MOFs são formados, o artigo “Metal-organic framework crystal-glass composites” da revista nature communications explica bem. E a foto de capa foi retirada deste artigo.

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