Questões de Concurso Comentadas para enfermeiro

O texto seguinte servirá de base para responder a questão.

Elemento químico abundante na natureza, o sódio (Na) é encontrado na água do mar e em reservas salinas em todos os continentes. Especialistas avaliam que a substância pode constituir uma alternativa importante no processo de armazenamento de energia, com potencial de substituir em até 25% o espaço ocupado hoje pelas baterias de lítio, que equipam carros elétricos, drones, smartphones, notebooks, tablets e outros aparelhos eletrônicos.

Uma equipe da Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação da Universidade Estadual de Campinas (Feec-Unicamp) trabalha no desenvolvimento do primeiro protótipo de uma bateria de sódio brasileira. Hoje apenas fabricantes chineses oferecem baterias comerciais com a tecnologia e os primeiros veículos elétricos com esses módulos estão previstos para chegar ao mercado ainda este ano.

O projeto brasileiro é desenvolvido no âmbito do Centro de Inovação em Novas Energias (Cine), um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) apoiado pela FAPESP e a companhia petrolífera anglo-holandesa Shell. "Já temos capacidade de desenvolver a tecnologia e produzir os primeiros protótipos", afirma o físico Hudson Zanin, professor da Feec-Unicamp e líder do projeto de pesquisa.

Em conjunto com colegas da empresa catarinense WEG, especializada na fabricação de motores elétricos, os pesquisadores da Unicamp submeteram recentemente uma proposta de projeto no programa federal Rota 2030, de incentivo à inovação na cadeia produtiva automotiva. A proposta tem como objetivo o desenvolvimento e a produção de baterias de sódio de 1 ampère-hora (Ah), com módulos de armazenamento energético de 1,2 quilowatt-hora (kWh), adequadas para equipar carros elétricos híbridos. Esses veículos são abastecidos com combustíveis líquidos, como gasolina e etanol, e contam com um propulsor elétrico complementar energizado pelo próprio motor à combustão.

As tecnologias das baterias de sódio e de lítio, explica Zanin, são muito parecidas. Em ambas , os íons (conjunto de átomos dotados de carga elétrica) executam a tarefa de transportar e estocar elétrons durante os processos de carga e descarga de energia. Para isso, os íons penetram a estrutura dos eletrodos, que são constituídos por um polo positivo, o cátodo, e um polo negativo, o ânodo.

A diferença é que o íon de sódio é maior do que o íon de lítio e, portanto, tem mais dificuldade para penetrar a estrutura dos eletrodos. Isso exige o desenvolvimento de eletrodos que facilitem essa operação. "Nas baterias de lítio, o ânodo é feito de grafite; nas baterias de sódio, por outra estrutura de carbono. Uma utiliza cátodos à base de lítio e a outra, de sódio", detalha Zanin.

Em agosto de 2022, a equipe da Unicamp publicou artigo no Journal of Energy Storage demonstrando o potencial do uso de um novo material, formado por nanotubos de carbono com nanopartículas de pentóxido de nióbio, na construção dos eletrodos, aumentando a capacidade e a velocidade de transporte e estocagem de cargas elétricas dos íons de sódio. O estudo avaliou eletrodos de sódio utilizados em baterias e em supercapacitores, que são dispositivos eletrônicos utilizados para o armazenamento de energia.

A pesquisa foi realizada durante o doutorado em engenharia elétrica da engenheira da computação Carla Martins Real, sob orientação de Zanin, e teve a participação de pesquisadores da Universidade Estadual do Kansas, nos Estados Unidos, e das universidades federais de Mato Grosso (UFMT) e dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), em Minas Gerais.

Retirado e adaptado de: ZAPAROLLI, Domingos. Pesquisadores brasileiros desenvolvem bateria à base de sódio. Revista Pesquisa FAPESP. Disponível em: m-bbaeerra-aabbasede--soddo/ sp.br/pesquisadores-brasileiros-desenvolvem-bateria-a-base-de-sodio/ Acesso em: 11 jul., 2023.