Enquanto o mundo intensifica seus esforços contra a mudança climática, a energia solar se consolida como um dos pilares da transição energética. No entanto, as tecnologias mais comuns, como os painéis de silício e as células de perovskita, enfrentam sérios desafios ambientais: contêm materiais tóxicos que complicam sua reciclagem e disposição final.
Nesse contexto, os cientistas focaram em uma alternativa mais ecológica: as células solares orgânicas. Estas são compostas exclusivamente por materiais derivados do carbono, e por isso podem ser incineradas sem gerar resíduos perigosos, assim como os plásticos convencionais. Embora até agora sua baixa eficiência limitasse seu uso, um novo avanço marca um ponto de virada.
O desenvolvimento, liderado pelo professor Masahiro Nakano da Universidade de Kanazawa, em parceria com a REIKO Co., Ltd. e a Queen’s University (Canadá), conseguiu duplicar a eficiência das células solares orgânicas, atingindo um recorde de 8,7%. O resultado, publicado no Advanced Functional Materials, representa um avanço significativo rumo à viabilidade comercial dessa tecnologia limpa.
Até agora, a eficiência dessas células estava em torno de 4%, muito abaixo dos painéis de silício (>27%) ou perovskitas (>26%). Essa melhoria abre portas para seu uso em aplicações práticas onde os materiais convencionais não podem competir.
Tecnologia limpa e de baixo impacto
A equipe alcançou essa melhoria combinando duas inovações-chave:
- Eletródos de PEDOT:PSS: Trata-se de um material condutor orgânico que pode ser fabricado a apenas 80 °C, sem a necessidade de ácidos ou bases agressivas. Isso evita danificar as delicadas camadas das células, mantendo um processo de produção mais seguro e menos poluente.
- Laminação de nanotubos de carbono: Em vez de aplicar tintas líquidas que podem alterar as camadas inferiores, os pesquisadores desenvolveram uma técnica de laminação. Os filmes de nanotubos aderem como um “rótulo”, evitando interferências e facilitando a fabricação.
Aplicações sustentáveis: do campo ao corpo
Essas células solares, leves, flexíveis e sem metais pesados, possuem um enorme potencial ecológico e diversas aplicações emergentes. São ideais para terrenos agrícolas, onde sua instalação não interfere na colheita, e para dispositivos portáteis ou até mesmo roupas inteligentes, onde o peso e a adaptabilidade são essenciais.
Além disso, ao eliminar materiais perigosos e permitir processos de baixo impacto, essas células reduzem significativamente os custos e riscos ambientais da reciclagem.
Rumo a uma energia verdadeiramente verde
Embora ainda seja necessário aprimorar sua eficiência, as células solares orgânicas se destacam como uma verdadeira solução ecológica para o desafio energético atual. Elas combinam:
- Fabricação sem produtos químicos agressivos.
- Possibilidade de incineração segura.
- Adaptação a ambientes onde outras tecnologias falham.
- Baixo impacto ambiental e redução de resíduos perigosos.
A equipe de pesquisa continuará otimizando os eletródos e os processos de produção, com o objetivo de competir em eficiência com as tecnologias solares tradicionais. Se conseguirem, as células solares orgânicas poderão transformar a maneira como geramos e gerenciamos energia, de forma mais limpa, segura e acessível.
O desenvolvimento da energia solar na China está impulsionando um crescimento histórico das fontes renováveis
O ano passado marcou um marco na transição energética global, com 92,5% de toda a nova eletricidade instalada proveniente de fontes renováveis como sol, vento e outras energias limpas, de acordo com a Agência Internacional de Energias Renováveis (IRENA).
Esse avanço reflete um crescimento sem precedentes, embora ainda insuficiente para cumprir as metas internacionais.
Fonte: EcoInventos.
<!–
