“O grafeno é o material mais condutivo e mais fino do mundo – sendo um milhão de vezes mais fino que um cabelo humano. Além disso, sua estrutura é bidimensional, abrindo estudos para novos campos experimentais, e é quase transparente, permitindo a passagem de cerca de 97,7% da luz”.
Essas características foram destacadas por Rudi Alencar, gerente de vendas da ZNShine Solar, durante o Canal Conecta, congresso promovido pelo Canal Solar. No evento, ele abordou as vantagens e as múltiplas aplicações dessa tecnologia inovadora.
“O painel com essa tecnologia possui uma capacidade de autolimpeza aprimorada graças à estrutura quase sem poros do vidro. A água da chuva, por exemplo, se distribui uniformemente pela superfície, removendo sujeiras acumuladas. Isso facilita a manutenção dos módulos e ajuda a manter a alta eficiência de desempenho sem necessidade de intervenções frequentes”, enfatizou.
“Ademais, a combinação das propriedades do grafeno – baixa porosidade, resistência a danos e autolimpeza – diminui drasticamente a necessidade de manutenção frequente. Para grandes usinas solares, isso pode significar uma economia significativa em custos operacionais e maior tempo de funcionamento com máxima eficiência”, ressaltou Alencar.
Segundo o especialista, os módulos de grafeno proporcionam também um aumento na eficiência de geração de energia em até 2%. “Esse aumento é principalmente resultado da manutenção de uma superfície mais limpa, o que permite uma maior transmissão de luz para as células fotovoltaicas e, consequentemente, uma produção de energia mais consistente ao longo do tempo”.
Demais Vantagens
Segue, abaixo, outras vantagens os módulos fotovoltaicos que possuem a tecnologia de grafeno:
- Coleta de radiação UV: o grafeno é capaz de absorver luz de um amplo espectro de comprimentos de onda, incluindo luz ultravioleta (UV). Isso significa que pode capturar mais da energia solar disponível, aumentando a eficiência dos painéis solares em condições de luz fraca, como em dias nublados ou ao amanhecer e entardecer;
- Redução de porosidade: ao integrar o grafeno na produção do vidro, a porosidade do vidro é drasticamente reduzida. Isso faz com que a superfície do vidro se torne extremamente lisa em nível microscópico, o que impede a adesão de partículas de poeira, sujeira e outros contaminantes. Como resultado, o vidro permanece mais limpo por mais tempo, o que ajuda a manter a transmissão de luz de forma mais consistente e eficiente;
- Durabilidade e resistência: o vidro produzido com grafeno também é mais resistente a arranhões, corrosão e danos ambientais. Essa durabilidade adicional significa que os módulos podem suportar condições climáticas severas, como tempestades de areia ou exposição prolongada ao sol e chuva, com menos degradação ao longo do tempo;
- Propriedade fotocatalítica: com ajuda de raios ultravioletas, o grafeno ativa radicais livres, que apresentam propriedades oxidantes, acelerando a decomposição dos materiais orgânicos
Baterias
Referente às aplicações do grafeno com as baterias, o gerente de Operações da ZNShine destacou que tal tecnologia permite que as mesmas carreguem e descarreguem muito mais rapidamente do que as baterias convencionais.
“Ao incorporar o grafeno nos eletrodos (especialmente no cátodo), a área de superfície aumenta significativamente, permitindo que mais íons de lítio sejam armazenados. Isso pode aumentar a capacidade total da bateria e sua densidade energética”, comentou.
“O grafeno ajuda ainda a aumentar a durabilidade das baterias de íons de lítio, tornando-as mais resistentes a ciclos de carga e descarga repetidos. Isso ocorre porque ele evita a degradação dos eletrodos, prolongando a vida útil da bateria”, acrescentou.
Cases no Brasil
O Brasil é um dos maiores produtores de grafite, o material base do qual o grafeno é extraído. O país possui grandes reservas de grafite natural, localizadas principalmente em Minas Gerais e na Bahia.
A Universidade Caxias do Sul, por exemplo, é a primeira e maior planta de produção de grafeno em escala industrial da América Latina instalada por uma universidade.
Já em Minas Gerais, está localizado o projeto MGgrafeno – voltado para a produção e comercialização de grafeno em escala industrial. A iniciativa se destaca por explorar o potencial do grafeno em diversas aplicações, como baterias, tintas condutivas e polímeros reforçados.
Por fim, na Bahia, está a Biotecam – empresa brasileira que trabalha na produção de grafeno e desenvolve aplicações em diversos setores, como biotecnologia e nanotecnologia. A companhia também foca na produção de grafeno a partir de materiais renováveis, como a biomassa.
Portfólio da ZNShine
Atualmente, a ZNShine Solar produz painéis solares com Grafeno – patente de 2018. De acordo com Rudi Alencar, a aplicação se dá na manufatura do vidro para o módulo, onde partículas de grafeno são adicionadas diretamente durante o processo de fabricação, resultando em um material mais avançado e com propriedades aprimoradas.
“Na fabricação desses módulos, o grafeno é incorporado na estrutura do vidro, em vez de ser apenas aplicado como um revestimento externo. Esse processo preenche quase todos os poros do vidro, oferecendo benefícios mais significativos em comparação com o revestimento superficial”, concluiu.