Pesquisadores da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) estão desenvolvendo um protótipo para a produção de uma célula fotovoltaica orgânica. A inovação promete não só promete acelerar e baratear os custos da produção, e consequentemente do produto final, como também apresenta menor impacto ambiental.
A energia solar no país representa apenas 1,7% de toda a matriz energética segundo a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), atingindo neste ano a marca de 30 mil imóveis com esse sistema e obtendo um crescimento de 45% em relação a 2018. Desse montante, quase a totalidade das células que constituem os painéis solares no mercado é feita de silício – elemento químico da família do carbono, que para ser extraído necessita de mineração, que além de danoso ao meio ambiente, encarece a produção.
O grande diferencial do protótipo que está sendo desenvolvido pelos pesquisadores é a utilização a produção dos polímeros das células fotovoltaicas orgânicas em laboratório. Desta forma, o projeto usa a eletroquímica para a produção de materiais que compõem a célula fotovoltaica, potencializando os benefícios ambientais e reduzindo tempo e custo da produção de uma célula fotovoltaica.
O pesquisador professor Eralci Therézio, do Instituto de Física (IF) da UFMT, explica em que consiste uma célula fotovoltaica orgânica. “É como se fosse um mini painel solar, a unidade básica, o princípio de funcionamento de uma célula solar indica a possibilidade dessas células serem usadas para construções de painéis Solares. Uma célula fotovoltaica orgânica é composta por materiais puramente orgânicos, como por exemplo, os polímeros ou algumas moléculas de corantes. Esses materiais orgânicos ainda dão uma característica peculiar – a flexibilidade”, esclarece o docente.
Os resultados dessa pesquisa impactam tanto a sociedade quanto outros pesquisadores da área e de áreas afins. É um avanço para repensar e minimizar ao máximo os impactos ambientais, com uma energia limpa – aquela que não libera na atmosfera gases poluentes causadores do efeito estufa, durante o processo de produção e consumo – livre de outras formas de degradação e, ainda, com a característica da flexibilidade, a possibilidade de um produto final que se molde ao ambiente.
Já para os pesquisadores que trabalham nas linhas de energias e linhas paralelas com a física e a química, há uma integração maior, possibilitando outros avanços científicos a partir dessa descoberta, por meio de colaborações e interações com outras áreas, e ainda aumentando o prestígio da Instituição enquanto produtora de ciência e inovação. “O protótipo em si é o resultado, mas para chegar nesse resultado, conseguimos trazer alguns equipamentos para a universidade que podem ser usados em outras pesquisas para produzir conhecimento em outras áreas. De modo geral os pesquisadores podem se beneficiar e muito do que o projeto gerou e está gerando”, conta o professor.
Atualmente, são 285.366 sistemas fotovoltaicos ligados à rede e a estimativa, segundo o Portal Solar, é que, em 2024, serão aproximadamente 887 mil sistemas conectados. Com as vantagens que o protótipo apresenta, o crescimento poderá ser exponencialmente maior, entretanto ainda há um longo caminho a ser percorrido até a comercialização de um produto final.
O pesquisador explica que o projeto faz parte do que é chamado de ciência básica – aquela que tem por objetivo o conhecimento em si, ou seja, procura descrever elementos básicos da natureza, como a estrutura das partículas fundamentais e as leis que as governam, são o “coração” de todas as descobertas. “Embora tenha a tentativa de se produzir um protótipo que seja viável para uma produção de um dispositivo em si, o projeto é de ciência básica, então o produto final que a gente teria é um protótipo funcionando e não um produto para comercialização”, explica.
A ciência aplicada, entretanto, estuda formas de utilizar esses conhecimentos descobertos por meio da ciência básica em benefício do homem, para a solução de problemas práticos, visando uma utilidade econômica, social ou tecnológica. “O projeto de ciência aplicada nasce de um projeto de ciência básica, é pegar esse protótipo e montar um projeto no qual esta célula passaria a ser a unidade básica para a construção de um painel solar constituído de material puramente orgânico. Aí sim a gente poderia falar de um produto pronto para comercialização”, esclarece Therézio, sobre a diferença na prática entre as duas denominações.
A iniciativa se chama Grupo de pesquisa em Materiais Moleculares e inclui três professores como pesquisadores principais, Eralci Therézio, Romildo Jerônimo Ramos e Edson Chagas. Assim como os alunos do Doutorado, Cássio Araújo do Nascimento e Everton Crestani Rambo; e os alunos de graduação da Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Rondonópolis (UFR), Aleffe Bruno Schura, Maria Ruth Nepomucena dos Santos e Sara Nascimento Oliveira.