Em um laboratório na Finlândia, pilhas de cebolas roxas dividem espaço com equipamentos de última geração. Isso porque, para um grupo de cientistas, a cor intensa das cascas deste alimento pode ser a chave para tornar a energia solar mais durável — e mais sustentável ainda.
Na busca por alternativas ao plástico derivado do petróleo, pesquisadores da Universidade de Turku descobriram que um extrato da casca da cebola roxa, quando combinado com nanocelulose, cria um filme protetor que bloqueia quase totalmente a radiação ultravioleta (UV) sem comprometer a absorção de luz necessária para gerar eletricidade.
O estudo, publicado no ACS Applied Optical Materials, mostrou que a solução bloqueou 99,9% dos raios UV até 400 nanômetros — um desempenho superior ao de películas comerciais feitas de PET (polietileno tereftalato).
As células fotovoltaicas, base da energia solar moderna, funcionam convertendo luz em eletricidade. Mas, como qualquer tecnologia exposta ao tempo, enfrentam uma batalha constante contra o sol que as alimenta.
A radiação ultravioleta degrada materiais semicondutores e reduz a eficiência dos painéis. Para se proteger, fabricantes aplicam filmes protetores que filtram parte dessa radiação. O problema é que a maioria desses filmes são feitos de derivados fósseis e, ao bloquear também porções da luz visível, acabam comprometendo a produção de energia.
Foi nesse contexto que entrou em cena a cebola roxa. A casca delas contém antocianinas, pigmentos naturais conhecidos por absorver radiação UV. Em testes de longa duração, equivalentes a um ano de exposição solar na Europa Central, o filme à base de nanocelulose tratado com o corante de cebola manteve sua performance, enquanto alternativas como lignina ou íons de ferro perderam eficácia.
“Filmes de nanocelulose tratados com corante de cebola roxa são uma opção promissora em aplicações onde o material protetor deve ser de base biológica”, afirma o autor do estudo e pesquisador de doutorado Rustem Nizamov, da Universidade de Turku, em comunicado.
A diferença, segundo os pesquisadores, está justamente na combinação dos materiais: a estrutura transparente da nanocelulose permitiu a transmissão de mais de 80% da luz visível entre 650 e 1.100 nanômetros, faixa essencial para a conversão fotovoltaica. Já a coloração escura da lignina, por exemplo, reduziu a transparência e limitou a geração de energia.
Se os resultados em laboratório se confirmarem em escala industrial, as implicações vão muito além da energia solar.
Pesquisadores apontam para a possibilidade de usar esse tipo de filme em embalagens inteligentes de alimentos, capazes de alimentar sensores biodegradáveis que monitoram frescor e contaminação. A tecnologia também poderia reforçar células solares ultrafinas usadas em eletrônicos portáteis ou até mesmo em roupas inteligentes.
“Esses resultados também são relevantes para a proteção UV de outros tipos de células solares, incluindo perovskita e células fotovoltaicas orgânicas, bem como qualquer aplicação em que o uso de um filtro UV de base biológica seja fundamental”, diz Nizamov.
A descoberta surge em um momento em que a energia solar já é a fonte renovável que mais cresce no mundo. Só nos últimos dez anos, o custo das células solares caiu 90%, segundo um estudo do departamento de engenharia química e biotecnologia da Universidade de Cambridge.
No entanto, a questão da durabilidade ainda pesa nas contas de investidores e governos. O Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos estima que a geração de energia de um painel solar caia entre 0,5% e 0,8% ao ano.
A perda de eficiência do painel solar ao longo do tempo é chamada de degradação e é uma consequência natural da exposição do painel solar aos raios ultravioleta e às condições climáticas adversas.
Mesmo assim, a energia solar ainda é uma fonte de energia limpa, renovável e abundante que reduz a dependência de combustíveis fósseis, diminui as contas de eletricidade e melhora a qualidade do ar ao não produzir emissões de gases de efeito estufa ou poluição atmosférica local.
Por isso, a professora de Engenharia de Materiais Kati Miettunen, também autora do estudo sobre as cascas de cebola, diz em comunicado que novos produtos de alta qualidade que garantam uma maior durabilidade deste tipo de energia interessa a gregos e troianos – neste caso, à indústria florestal e à área da eletrônica.
Apesar do entusiasmo, especialistas alertam que a transição de um protótipo de laboratório para a produção em massa exige tempo e investimento. É preciso avaliar a escalabilidade da extração do corante da cebola, a estabilidade do material em diferentes climas e a viabilidade econômica diante da produção em larga escala de polímeros derivados do petróleo.
Fonte: abril
