Sistema de armazenamento alimentado por resíduos florestais

Sistema de armazenamento alimentado por resíduos florestais retém 60% da capacidade após 10.000 ciclos.

Pesquisadores na Espanha usaram eletrodos derivados de biomassa de madeira descartada por serrarias como resíduo para criar um sistema híbrido que combina baterias e supercapacitores.

Cientistas na Espanha encontraram uma maneira de usar serragem, que tem alto teor de carbono, para fazer eletrodos para armazenamento de energia.

Em um estudo publicado no Journal of Power Sources, pesquisadores da Universidade do País Basco, na Espanha (UPV/EHU), apresentaram um sistema de armazenamento de energia feito com eletrodos derivados de biomassa de madeira.

A biomassa de madeira que eles usaram vem de uma variedade de pinheiros e está amplamente disponível como um resíduo de serrarias, tornando-o um método econômico e sustentável de acordo com o Grupo de Pesquisa de Estado Sólido e Materiais da UPV / EHU.

Grupo criou o sistema usando eletrodos resultantes das lascas de madeira descartadas que combinaram em um capacitor de íons de lítio (LIC), um sistema híbrido que combina baterias e supercapacitores. O eletrodo negativo é feito de carbono duro e atinge valores de alta capacidade de até 112 mAh g⁻1 a 10°C sem procedimentos complexos de dopagem, uso de aditivos caros ou processamento complexo.

O eletrodo positivo usa um carvão ativado derivado do mesmo carvão duro. A densidade de energia do sistema é de até 105 Wh kg⁻1 a 700 W kg⁻1, mantendo 60% da capacidade após 10.000 ciclos a 10°C. Os eletrodos de carvão duro atingiram 112 mAh g−1 a 10°C, enquanto os eletrodos de carvão ativado atingiram 71 mAh g−1 a 10 A g−1.

Para a célula completa, as relações de tensão da célula e massa do eletrodo foram estudadas para otimizar o desempenho de cada eletrodo e evitar problemas como revestimento de lítio ou decomposição de eletrólitos. A célula completa de melhor desempenho usou uma proporção de massa de 1:1 e operou em uma tensão de célula de 1,5–4,0 V. Este sistema atingiu valores de densidade de energia de 111 Wh kg−1 a 51 W kg−1 e 52 Wh kg−1 a 24,4 kW kg−1.

Sistema demonstrou uma retenção de capacidade de 70% após 5.000 ciclos e 60% após 10.000 ciclos a 10C (calculado em relação ao ânodo).

Embora menos comum do que as baterias de íons de lítio e supercapacitores, os LICs estão sendo reconhecidos em pesquisas devido à sua capacidade de fornecer um longo ciclo de vida e uma fonte de alta potência. Os LICs combinam eletrodos de tecnologias LIB e supercapacitores para alavancar as vantagens de cada um. (pv-magazine-brasil)