Celular movido a metanol

Celular na mão, bateria vazia e nenhuma tomada por perto? Esse problema não existiria se fosse possível alimentar o celular com pequenas ampolas de combustível. Melhor ainda se esse combustível garantisse até cinco vezes mais tempo de uso do que a recarga convencional, por energia elétrica. Bingo! Estão aí os motivos que colocam as baterias movidas a combustível entre as inova-ções tecnológicas mais quentes dos laboratórios high tech de todo o mundo.

Do MIT, nos Estados Unidos, à USP de São Carlos, no Brasil, passando pelos centros de pesquisas de gigantes como Motorola e Samsung - já está em testes a miniaturização das células de combustível, as chamadas fuel cell, para a substituição das baterias de lítio tradicionais pelas movidas a metanol. Além da possibilidade de recarga imediata, a grande vantagem dessas baterias é sua longa duração. "Será possível aumentar em até cinco vezes o tempo de uso de dispositivos que usem essa tecnologia. Isso é o que conseguimos estimar com as pesquisas que temos hoje, mas num futuro próximo essa duração pode ser ampliada", afirma Ernesto Rafael Gonzalez, professor do Instituto de Química da USP de São Carlos.

Isso significa que, no caso dos celulares, as quatro horas de conversação, em média, que as baterias de lítio proporcionam hoje podem saltar para 20 horas de uso ininterrupto. Economicamente, essa nova tecnologia também pode trazer vantagens. "Com produção em escala, o uso de combustíveis como o metanol sairá mais barato do que o gasto que se tem hoje com energia elétrica para esse tipo de aplicação", afirma Enio Peres da Silva, secretário executivo do Centro de Referência em Energia do Hidrogênio da Unicamp.

A ordem é encolher!
Os Ph.Ds. em baterias a combustível fazem coro para enumerar suas vantagens, mas também admitem que tecnologicamente ainda têm um bom caminho a percorrer. São dois os principais obstáculos técnicos que as baterias a combustível precisam enfrentar até chegar aos celulares. O primeiro deles é a miniaturização em si. Entre os protótipos de baterias a combustível em testes hoje, o menor é o de notebooks. Do computador portátil ao celular, é preciso diminuir o tamanho dos componentes da solução em dez vezes - o que não é tarefa fácil. Hardware encolhido, é necessário encontrar uma forma de produzir a combustão do metanol com o oxigênio sem a ajuda de ventoinhas, impraticáveis em dispositivos tão pequenos. A solução seria adotar materiais que possibilitem à célula de metanol respirar automaticamente o oxigênio do ar para que a combustão aconteça.

Uma das possibilidades em estudo é produzir baterias com ligas metálicas. Mas a preocupação com o material que será usado não se restringe à viabilidade técnica. É preciso adotar componentes que combinem eficiência técnica e comercial. "No universo dos protótipos quase tudo é possível, a questão é transportar essas soluções para o mundo real", alerta o professor Silva, da Unicamp.

Em quanto tempo isso acontecerá? "Em dois anos, deveremos ter respostas para essas perguntas e protótipos em funcionamento no Brasil", afirma Gonzales. A expectativa dos laboratórios é que até 2005 o metanol já possa, de fato, garantir longas conversas pelos celulares.

Versões king size
As baterias movidas a combustível em versão king size já são velhas conhecidas dos laboratórios high tech. Na década de 60, a Nasa mandou para o espaço a nave Apolo equipada com geradores que dispensavam a energia elétrica. O hidrogênio, em combustão com o oxigênio, garantia a geração de energia da nave espacial. Entre os bilionários recursos dessas aplicações aeroespaciais e o dia-a-dia de meros mortais, a diferença é estratosférica. Por isso, gigantes de vários setores vêm trabalhando há anos na adaptação dessa tecnologia para as mais diversas aplicações.

Nessa corrida, a pole position está com a indústria automobilística, que vem investindo pesado para usar as baterias no lugar dos tanques de gasolina convencionais. O meio ambiente é quem, de cara, sai ganhando. Com o hidrogênio, é possível gerar energia para o automóvel com grau zero de emissão de poluentes. Esse modelo também possibilita a diminuição do consumo de combustíveis baseados em petróleo em até três vezes - o que garantiria o prolongamento das reservas existentes hoje no mundo. Tecnologicamente essa solução está pronta. Fiat, Ford, GM, Honda, Mercedes Benz e Renault são algumas das montadoras que já exibiram seus automóveis movidos a bateria. O desafio agora é tornar o sistema financeiramente viável para seu uso em escala. Ao que tudo indica essa solução está próxima. A EMTU - Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos abriu licitação internacional para a adoção desse tipo de bateria em seus ônibus. Se tudo correr como o planejado, em cerca de dois anos as baterias a combustível estarão transportando passageiros em São Paulo.

Combustão em microchips
Veja como funcionam as baterias a combustível

1. As moléculas de metanol e água são quebradas quando entram em contato com a parede de um dos eletrodos
2. Moléculas de dióxido de carbono são liberadas em forma gasosa
3. Os elétrons gerados movem-se entre os eletrodos através do circuito externo e os prótons movem-se através da membrana, produzindo a corrente elétrica que alimenta o celular
4. O oxigênio do ambiente reage com prótons e elétrons no outro eletrodo e produz água (que pode sair da bateria em forma líquida ou gasosa)