O que são ultracapacitores?
O ultracapacitor é uma nova maneira de armazenar energia elétrica que eclipsará as baterias químicas em um futuro próximo. Em vez de armazenar energia eletroquimicamente, ela a armazena em um campo elétrico. Os ultracapacitores têm múltiplas vantagens em relação às baterias convencionais, incluindo uma vida útil superior a 10 anos, resistência a mudanças de temperatura, choques, sobrecargas e eficiência de descarga. Eles exigem menos manutenção do que as baterias convencionais e são leves sobre o meio ambiente quando descartados porque não possuem produtos químicos tóxicos.
Essas baterias futuristas são fabricadas desde a década de 1960, mas somente na última década elas se tornaram econômicas para uso em ferramentas que consomem eletricidade, desde carros elétricos a computadores especializados. Eles são populares para aplicativos de "ponte", nos quais a energia de backup entra em ação quando os sistemas primários falham, produzindo esquemas de energia de "tempo de inatividade zero". Como eles não podem ser sobrecarregados, os ultracapacitores são ideais para recuperar a energia de coisas como freios. E eles podem ser recarregados em poucos minutos. A única desvantagem dos ultracapacitores é que eles precisam ser maiores que as baterias para compartilhar a mesma carga.
No entanto, graças aos recentes avanços no MIT, isso mudará em breve. A quantidade de carga que um ultracapacitor pode suportar, por unidade de peso, é proporcional à sua área de superfície interna. A maioria dos ultracapacitores usa carbono poroso para armazenar a carga. Esse carbono, no entanto, não é perfeitamente poroso na escala atômica, onde possui uma estrutura mais obviamente grossa. Pesquisadores mostraram que, usando redes de nanotubos de carbono, com apenas alguns átomos de largura, mas dezenas de milhares de átomos de comprimento, estruturas maximizadoras de área de superfície podem ser construídas para permitir que o volume da bateria seja comprimido até 25 vezes. Os ultracapacitores cheios de nanotubos têm o potencial de superar as baterias convencionais em uma variedade de aplicações de armazenamento de energia.
Ultracapacitores, se eles se espalharem, significariam a primeira partida séria do paradigma convencional de baterias eletroquímicas desde que foram inventadas por Volta há mais de 200 anos.