Corante de Casca de Cebola pode ser usado em Células Solares mais Ecológicas com Proteção UV
Células solares sensibilizadas por corante foram usadas no estudo, pois são particularmente propensas a danos UV. Väinö Anttalainen
As células solares frequentemente encontram altos níveis de luz ultravioleta prejudicial porque capturam o máximo possível de luz solar. Um novo revestimento ecológico poderia protegê-las desses raios UV, usando seu ingrediente ativo extraído da casca da cebola.
Atualmente, os fabricantes aplicam películas transparentes feitas de materiais à base de petróleo na superfície das células solares para proteção UV. No entanto, a extração e o processamento do petróleo não são processos sustentáveis, nem o descarte de células revestidas com película após atingirem o fim de sua vida útil.
Explorando Alternativas de Base Biológica para Filmes de Petróleo
Por esse motivo, os cientistas têm procurado alternativas de base biológica para filmes de petróleo. Um material promissor é a nanocelulose, que os pesquisadores compõem a partir de pequenas fibras de celulose obtidas de fontes vegetais, como resíduos agrícolas e florestais.
No entanto, esse material sozinho não pode fornecer a proteção necessária.
Com isso em mente, pesquisadores finlandeses e holandeses recentemente experimentaram três aditivos diferentes: íons de ferro reticulados, nanopartículas de um biopolímero vegetal chamado lignina e um extrato de corante antocianina obtido da casca de cebola roxa. Estudos anteriores mostraram que essas substâncias possuem propriedades de bloqueio de UV.
O pesquisador de doutorado da Universidade de Turku Rustem Nizamov é um dos cientistas que liderou o estudo. Väinö Anttalainen
Em testes de laboratório, os pesquisadores aplicaram folhas de filme de nanocelulose tratadas com cada um dos aditivos em células solares sensibilizadas por corante, que então foram expostas a uma lâmpada UV por 1.000 horas. Esse tempo é equivalente a aproximadamente um ano de exposição à luz solar em um clima da Europa Central.
Eficácia do Filme de Corante de Cebola na Proteção UV
Os resultados mostraram que o filme de corante de cebola teve o melhor desempenho, bloqueando 99,9% da luz UV com comprimentos de onda de até 400 nanômetros. Além disso, permitiu mais de 80% da transmissão de luz visível em comprimentos de onda maiores, mantendo essa eficiência durante todo o período de teste. A luz visível é a fonte que as células solares usam para gerar eletricidade.
Na verdade, esses números superaram os números que os pesquisadores alcançaram com filmes de PET (polietileno tereftalato) bloqueadores de UV comumente usados, que também são à base de petróleo
Potencial Futuro para Células Solares Biodegradáveis
Os pesquisadores esperam que, no futuro, possam usar o filme de nanocelulose com corante de cebola não apenas em células solares convencionais, mas também em células projetadas para serem totalmente biodegradáveis, como aquelas que alimentam sensores ambientais localizados remotamente.
Cientistas da Universidade de Turku e da Universidade de Aalto na Finlândia, juntamente com a Universidade de Wageningen na Holanda, conduziram o estudo, que publicaram recentemente no periódico ACS Applied Optical Materials.
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