{"id":65499,"date":"2026-02-24T11:34:47","date_gmt":"2026-02-24T14:34:47","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=65499"},"modified":"2026-02-24T11:34:49","modified_gmt":"2026-02-24T14:34:49","slug":"cientistas-criam-molecula-que-guarda-energia-solar-por-meses","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2026\/02\/24\/cientistas-criam-molecula-que-guarda-energia-solar-por-meses\/","title":{"rendered":"Cientistas criam mol\u00e9cula que guarda energia solar por meses"},"content":{"rendered":"\n

Pesquisadores desenvolvem sistema com densidade energ\u00e9tica de 1,65 megajoules por quilo, quase o dobro das baterias de l\u00edtio convencionais<\/mark><\/em><\/p>\n\n\n\n

Pesquisadores da Universidade da Calif\u00f3rnia em Santa Barbara e da UCLA, nos EUA, criaram uma mol\u00e9cula derivada de 2-pirimidona capaz de armazenar energia solar<\/a>\u00a0e liber\u00e1-la como calor sob demanda. A equipe da qu\u00edmica Han P. Nguyen desenvolveu o sistema. A revista\u00a0Science<\/em><\/a> publicou a pesquisa. A mol\u00e9cula alcan\u00e7a densidade energ\u00e9tica de 1,65 megajoules por quilograma. Esse valor \u00e9 quase o dobro da capacidade das baterias de \u00edons de l\u00edtio, que geralmente armazenam menos de um megajoule por quilograma.
De acordo com o Ars Technica<\/em>, o avan\u00e7o representa um progresso significativo em rela\u00e7\u00e3o a sistemas anteriores de armazenamento de energia t\u00e9rmica solar molecular. Isso porque eles nunca alcan\u00e7aram viabilidade pr\u00e1tica devido a limita\u00e7\u00f5es de desempenho e seguran\u00e7a. Os cientistas sintetizaram um derivado qu\u00edmico de 2-pirimidona, composto relacionado \u00e0 timina presente no DNA. A mol\u00e9cula foi projetada para se dobrar em um is\u00f4mero Dewar quando exposta \u00e0 luz solar. Depois, ela se desdobra sob comando.
O resultado \u00e9 um combust\u00edvel recarreg\u00e1vel que absorve energia solar. A energia fica armazenada em liga\u00e7\u00f5es moleculares. E, quando necess\u00e1rio, a mol\u00e9cula libera a energia e retorna a um estado relaxado para nova recarga.
A equipe se inspirou nos danos gen\u00e9ticos causados por queimaduras solares. A ideia foi armazenar energia usando rea\u00e7\u00e3o similar \u00e0quela que permite \u00e0 luz ultravioleta danificar o DNA. Quando uma pessoa permanece exposta ao sol por tempo prolongado, a luz ultravioleta de alta energia pode fazer com que bases adjacentes no DNA (timina) se liguem. Essa les\u00e3o, quando exposta a mais luz ultravioleta, se torce em uma forma chamada is\u00f4mero Dewar. Na biologia, isso causa dobras na espiral de dupla h\u00e9lice do DNA que interrompem a c\u00f3pia do DNA. O processo pode levar a muta\u00e7\u00f5es ou c\u00e2ncer. A evolu\u00e7\u00e3o moldou uma enzima espec\u00edfica chamada fotoliase para ca\u00e7ar essas les\u00f5es e revert\u00ea-las \u00e0s suas formas seguras e est\u00e1veis. Os pesquisadores perceberam que o is\u00f4mero Dewar \u00e9 essencialmente uma bateria molecular. Esse efeito de revers\u00e3o libera muito calor, exatamente o que a equipe de Nguyen procurava.<\/p>\n\n\n

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Como funciona o sistema de armazenamento
<\/mark><\/strong>O sistema funciona atrav\u00e9s de pain\u00e9is no telhado que capturam luz solar. O combust\u00edvel circula pelos pain\u00e9is antes do armazenamento em tanque no por\u00e3o. Quando necess\u00e1rio, o combust\u00edvel \u00e9 bombeado para uma c\u00e2mara de rea\u00e7\u00e3o com catalisador \u00e1cido que desencadeia a libera\u00e7\u00e3o de energia. Atrav\u00e9s de um trocador de calor, essa energia aquece a \u00e1gua no sistema de aquecimento central padr\u00e3o.
A mol\u00e9cula de pirimidona, ao absorver luz, se torce em uma estrutura bic\u00edclica fundida. Essa estrutura cont\u00e9m dois an\u00e9is diferentes de quatro membros: 1,2-dihidroazete e diazetidina. An\u00e9is de quatro membros est\u00e3o sob imensa tens\u00e3o estrutural. Ao fundi-los, os pesquisadores criaram uma mol\u00e9cula que busca retornar ao seu estado relaxado. A mol\u00e9cula libera energia nesse processo.<\/p>\n\n\n

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Desempenho superior a sistemas anteriores
<\/mark><\/strong>Sistemas de armazenamento de energia t\u00e9rmica solar molecular (ou MOST) s\u00e3o considerados promissores h\u00e1 d\u00e9cadas. Por\u00e9m, nunca alcan\u00e7aram aplica\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica. Sistemas MOST anteriores apresentaram desempenho insatisfat\u00f3rio. As mol\u00e9culas<\/a> n\u00e3o armazenavam energia suficiente, degradavam-se rapidamente ou exigiam solventes t\u00f3xicos que as tornavam impratic\u00e1veis.
O norbornadieno, um dos candidatos mais estudados, atinge cerca de 0,97 megajoules por quilograma. A azaborinina alcan\u00e7a apenas 0,65 megajoules por quilograma. Em compara\u00e7\u00e3o, o \u00f3leo de aquecimento, por exemplo, possui cerca de 40 megajoules por quilo de densidade energ\u00e9tica.<\/p>\n\n\n

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Durabilidade e estabilidade do combust\u00edvel
<\/mark><\/strong>Os is\u00f4meros Dewar das pirimidinas apresentaram meia-vida de at\u00e9 481 dias em temperatura ambiente para alguns derivados. Os c\u00e1lculos indicam que o combust\u00edvel poderia ser carregado no calor de julho e permaneceria totalmente carregado quando necess\u00e1rio para aquecer uma resid\u00eancia em janeiro. O sistema foi submetido a 20 ciclos de carga-descarga com degrada\u00e7\u00e3o negligenci\u00e1vel. A equipe de Nguyen abordou o problema dos solventes projetando uma vers\u00e3o de sua mol\u00e9cula que \u00e9 l\u00edquida \u00e0 temperatura ambiente. Portanto, n\u00e3o precisa de solvente. Isso simplificou consideravelmente as opera\u00e7\u00f5es, pois o combust\u00edvel l\u00edquido poderia ser bombeado atrav\u00e9s de um coletor solar para carreg\u00e1-lo e armazen\u00e1-lo em um tanque.
Diferentemente de muitas mol\u00e9culas org\u00e2nicas que s\u00e3o incompat\u00edveis com \u00e1gua, o sistema de Nguyen \u00e9 compat\u00edvel com ambientes aquosos. Isso significa que, se um cano vazar, n\u00e3o haver\u00e1 derramamento de fluidos t\u00f3xicos como tolueno pela casa. Al\u00e9m disso, os pesquisadores demonstraram que a mol\u00e9cula poderia funcionar em \u00e1gua<\/a>. Sua libera\u00e7\u00e3o de energia era intensa o suficiente para ferv\u00ea-la.<\/p>\n\n\n

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Limita\u00e7\u00f5es e desafios t\u00e9cnicos
<\/mark><\/strong>As mol\u00e9culas de pirimidona absorvem luz apenas na faixa ultravioleta A e ultravioleta B, em torno de 300-310 nan\u00f4metros. Ou seja, isso representa cerca de cinco por cento do espectro solar total. A maior parte da energia do Sol, a luz vis\u00edvel e o infravermelho, passa diretamente pelas mol\u00e9culas sem carreg\u00e1-las. O rendimento qu\u00e2ntico do sistema est\u00e1 na casa dos d\u00edgitos \u00fanicos. Os pesquisadores levantam a hip\u00f3tese de que a mol\u00e9cula tem um vazamento r\u00e1pido. Ou seja, um caminho de decaimento n\u00e3o radiativo onde a mol\u00e9cula excitada dissipa a energia como calor imediatamente, em vez de se torcer para a forma de armazenamento.
Por\u00e9m, os pesquisadores reconhecem que, nos experimentos, utilizaram um catalisador \u00e1cido misturado diretamente ao material de armazenamento. A equipe admite que em um futuro dispositivo de circuito fechado, isso exigiria uma etapa de neutraliza\u00e7\u00e3o. Isso porque essa rea\u00e7\u00e3o elimina a acidez ap\u00f3s a libera\u00e7\u00e3o do calor. A menos que os produtos da rea\u00e7\u00e3o possam ser purificados, isso reduzir\u00e1 a densidade energ\u00e9tica do sistema. Por outro lado, os cientistas afirmam no artigo que o problema da separa\u00e7\u00e3o do \u00e1cido do combust\u00edvel poderia ser resolvido em um sistema pr\u00e1tico atrav\u00e9s da mudan\u00e7a para um catalisador diferente.<\/p>\n\n\n

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Pr\u00f3ximos passos da pesquisa
<\/mark><\/strong>O pr\u00f3ximo desafio para a equipe consiste em solucionar o vazamento de energia que ocorre quando parte da energia \u00e9 liberada como calor imediatamente, em vez de se converter na forma de armazenamento. Os cientistas sugerem no artigo que, em uma configura\u00e7\u00e3o hipot\u00e9tica, o combust\u00edvel fluiria atrav\u00e9s de uma superf\u00edcie s\u00f3lida funcionalizada com \u00e1cido para liberar calor. Assim, isso eliminaria a necessidade de neutraliza\u00e7\u00e3o posterior.
Por\u00e9m, para viabilizar o uso de sistemas MOST no aquecimento de resid\u00eancias reais, ser\u00e3o necess\u00e1rias mol\u00e9culas que absorvam muito mais do espectro de luz. Essas mol\u00e9culas tamb\u00e9m precisar\u00e3o se converter ao estado ativado com maior efici\u00eancia.<\/p>\n\n\n

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Contexto energ\u00e9tico global
<\/mark><\/strong>Quase metade da demanda global de energia destina-se ao aquecimento. A queima de combust\u00edveis f\u00f3sseis como g\u00e1s natural, \u00f3leo e carv\u00e3o, por exemplo, atendem dois ter\u00e7os dessa demanda. Al\u00e9m disso, a humanidade se tornou eficiente em armazenar eletricidade solar em baterias de \u00edons de l\u00edtio. Por\u00e9m, n\u00e3o possui a mesma efici\u00eancia para armazenar calor. Assim, para armazenar calor por dias, semanas ou meses, \u00e9 necess\u00e1rio capturar a energia nas liga\u00e7\u00f5es de uma mol\u00e9cula. Essa mol\u00e9cula deve posteriormente liberar calor sob demanda.<\/p>\n\n\n

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Fonte: Giz Brasil<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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