Em um mundo onde utilizamos cada vez mais diversos tipos de dispositivos móveis, como smartphones, tablets, notebooks etc., as baterias tornam-se elementos extremamente importantes. São elas que vão manter por mais ou menos tempo nossos aparelhos funcionando por aí e é péssimo quando elas nos deixam na mão.

Por isso mesmo, pesquisadores e desenvolvedores da área estão sempre em busca de novas tecnologias para tornar as baterias mais duráveis, mais rapidamente carregáveis e, por que não, mais acessíveis. É aí que entram os capacitores, componentes eletrônicos que armazenam e fornecem carga elétrica, praticamente a mesma coisa que as baterias convencionais fazem, mas com algumas diferenças cruciais.

Capacitores de todos os tipos

Entendendo a diferença

As baterias mais populares utilizadas ultimamente em dispositivos móveis são as feitas de íons de lítio (lithium-ion). Elas substituíram as baterias de hidreto metálico de níquel e as de níquel cádmio por armazenarem do dobro ao triplo de energia que elas e por não sofrerem com o efeito memória, que exigia que carregássemos as pilhas até o total de sua capacidade e as descarregássemos até o fim para que não ficassem “viciadas”.

Um capacitor com energia suficiente para alimentar um iPhone teria que ser transportado por uma caminhonete

As baterias de íons de lítio possuem alta densidade de energia e, por isso, podem armazenar muita carga em uma unidade pequena e leve, o que as tornam ideais para celulares e tablets, por exemplo.

Ao contrário dessas baterias, capacitores carregam e descarregam muito mais rapidamente e armazenam pouca energia proporcional ao seu tamanho. Para se ter uma ideia, um capacitor com energia suficiente para alimentar um iPhone teria que ser transportado por uma caminhonete. Esse é o motivo básico pelo qual usamos baterias em vez de capacitores para dar vida aos nossos dispositivos.

Bateria de íons de lítio de um smartphone

Entra o supercapacitor

O que pode mudar toda essa história é o desenvolvimento de uma nova tecnologia que trabalha em cima da lógica de funcionamento dos capacitores: o supercapacitor. Também conhecidos como ultracapacitores, esses componentes também variam de tamanho e forma, assim como baterias e capacitores, e podem ser classificados em um ponto intermediário entre ambos.

Com um supercapacitor teríamos uma bateria que fornece menos energia, mas que pode ser carregada em segundos e vai funcionar como se estivesse nova por anos a fio

A grande sacada de um supercapacitor é que ele pode conter cerca de 100 vezes mais energia do que um capacitor comum do mesmo tamanho, apesar de ainda assim estar longe do que uma bateria pode armazenar. As vantagens? Ele pode ser carregado de maneira extremamente veloz, suporta temperaturas altíssimas (fator que afeta o desempenho e a vida útil de baterias comuns) e sua degradação é extremamente lenta.

Ou seja: com um supercapacitor teríamos uma bateria que fornece menos energia, mas pode ser carregada em segundos e vai funcionar como se estivesse nova por anos a fio.

Diversos tipos de supercapacitores

Olho no futuro

Apesar das boas notícias e do panorama animador nesse campo, atualmente ainda não existem supercapacitores capazes de alimentar adequadamente os dispositivos móveis que usamos, mas a tendência é de que isso aconteça em médio prazo com o avanço dessa tecnologia. Assim, não espere ver um iPhone 8 ou um Samsung Galaxy S8 no ano que vem funcionando com supercapacitores.

Os esforços de diversas instituições que desenvolvem esse tipo de tecnologia têm como foco descobrir como aumentar a capacidade de armazenamento de energia desses componentes

Segundo os pesquisadores da área, deve demorar ainda pouco mais de uma década para vermos dispositivos comercialmente viáveis usando supercapacitores como fonte de energia. Os esforços de diversas instituições que desenvolvem esse tipo de tecnologia têm como foco descobrir como aumentar a capacidade de armazenamento de energia desses componentes para que, assim, eles possam alimentar devidamente dispositivos que exigem cada vez mais energia.

Supercapacitor flexível desenvolvido pela Universidade da Flórida Central

Novidades e desafios na área

Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Flórida Central tem apresentado progressos animadores nesse campo. O uso de nanomateriais para armazenar e conduzir carga permitiu a criação de supercapacitores mais poderosos do que os que já existem. Além disso, eles são flexíveis e podem suportar até 30 mil recargas.

Segundo afirmou um dos responsáveis pelo projeto, o pós-doutor Nitin Choudhary, “se fossem substituir as baterias por esses supercapacitores, você poderia carregar o seu celular em alguns segundos e não seria necessário recarregá-lo por mais de uma semana”.

Nos aproximamos cada vez mais da realidade em que a carga de baterias não vai mais ser um motivo de preocupação para ninguém

É claro que ainda existem alguns desafios a serem enfrentados pelos pesquisadores, como segurança, o fornecimento de energia altíssimo necessário para carregar os supercapacitores em ultravelocidade e, claro, o custo para o desenvolvimento e a produção. Conforme esses obstáculos forem sendo ultrapassados com a melhoria da tecnologia envolvida, nos aproximamos cada vez mais da realidade em que a carga de baterias não vai mais ser um motivo de preocupação para ninguém.

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