O cromo pode revolucionar os painéis solares

O cromo está se mostrando imensamente promissor como uma alternativa barata e abundante aos metais usados ​​em telas de smartphones e células solares.

Por André Paulo | Publicado em 16 de agosto de 2023, às 10h00 EDT

Alguns dos materiais mais caros e de difícil obtenção encontrados em telas de smartphones e células solares poderão em breve ser substituídos por um substituto mais barato e exponencialmente mais comum. Este substituto não é uma descoberta nova - na verdade, é mais frequentemente associado a eletrodomésticos e motocicletas.

Sempre que a geladeira, ferramenta ou outro item de uma empresa é anunciado como “aço inoxidável”, ela deve agradecer ao cromo. Os fabricantes há muito valorizam as propriedades anticorrosivas do metal duro e brilhante, e adicioná-lo ao aço permite que ele resista à degradação e ao embaciamento. Enquanto isso, galvanizar uma fina camada de cromo sobre outro metal produz o que é comumente conhecido como cromagem – pense em motocicletas Harley-Davidson ou carros hot-rod. O cromo pode refletir até 70% da luz do espectro visível, bem como 90% da radiação infravermelha.

De acordo com descobertas publicadas recentemente na Nature Chemistry por uma equipe da Universidade de Basileia, na Suíça, a substituição cuidadosa do cromo em catalisadores e materiais luminescentes também funciona quase tão bem quanto seus componentes tradicionais de metais nobres, ósmio e rutênio, mas por uma fração do custo. Além do mais, o cromo é 20.000 vezes mais comum na crosta terrestre do que qualquer meta nobre – ambos quase tão raros quanto o ouro ou a platina.

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Como o The Independent explicou em 14 de agosto, a equipe inseriu pela primeira vez átomos de cromo próximos ao hidrogênio, carbono e nitrogênio dentro de uma estrutura molecular rígida. Nesta matriz, o cromo foi muito mais reativo do que seus contrapontos de metal nobre, ao mesmo tempo que manteve a perda de energia ao mínimo durante as vibrações moleculares.

Quando irradiado por uma lâmpada vermelha, o composto de cromo também armazenou energia dentro de suas moléculas para uso posterior, de forma semelhante à fotossíntese de uma planta. “Por causa disso, há também potencial para usar nossos novos materiais na fotossíntese artificial para produzir combustíveis solares”, disse Oliver Wenger, líder de pesquisa e professor do departamento de química da Universidade de Basileia, em um comunicado recente.

Embora pesquisas anteriores sobre alternativas de metais nobres tenham investigado o potencial do uso de ferro e cobre com algum sucesso, o cromo inicialmente parece ter um desempenho muito melhor do que qualquer uma das opções. Dito isto, Wenger admite que “não parece claro qual metal acabará por vencer a corrida quando se trata de futuras aplicações em materiais luminescentes e na fotossíntese artificial”.

No futuro, a equipe de Wenger espera dimensionar sua pesquisa para ser testada em outras aplicações, o que poderia permitir que as moléculas brilhassem em todo o espectro de cores, incluindo tons de vermelho, verde e azul. Além disso, a otimização de seus atributos catalíticos poderia empurrá-lo ainda mais para um material alternativo viável para uso em painéis de energia solar.

Andrew Paul é o redator da Popular Science que cobre notícias de tecnologia. Anteriormente, ele foi um colaborador regular do The AV Club and Input, e teve trabalhos recentes também apresentados pela Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC, bem como pela Internet Tendency de McSweeney. Ele mora fora de Indianápolis.