Baterias de Neutralização e Mistura Entrópica

Resumo

Este projeto envolve o desenvolvimento de uma máquina capaz de realizar trabalho quando operada entre um reservatório ácido e outro básico, em duas etapas tamponadas e duas outras isotérmicas com fronteiras permeáveis à matéria. O armazenamento de energia ou trabalho elétrico realizado a partir das baterias de neutralização estão associados à variação de entropia promovida pela variação de pH das soluções eletrolíticas à temperatura e pressão constantes. O processo de neutralização de soluções ácidas pode ser realizada com o uso de eletrodos de intercalação, propiciando o aumento de entropia e, consequentemente, a diminuição de energia livre. Diferentemente de outras fontes de energia, até mesmo como as de baixo impacto ambiental, as baterias de neutralização contribuem para o desenvolvimento sustentável, visto que trabalho elétrico pode ser obtido a partir do tratamento de efluentes ácidos. Uma prática que pode ser lucrativa para a indústria e, ao mesmo tempo, contribui para a preservação ambiental.As baterias de mistura entrópica, por outro lado, pode ser considerada como uma máquina capaz de converter fluxo iônico entre reservatórios com alta e baixa concentração salina.Considerando a extensa costa brasileira e ao volume de água fluvial, o Brasil possui um grande reservatório de energia química nos mares e em rios, que pode ser convertida em energia elétrica com alta eficiência. Eletrodos à base de polioxometalatos e policianometalatos, com propriedades de armazenamento de prótons e íons sódio serão sintetizados e investigados, visando a sua utilização como eletrodos nessas baterias para aumentar a capacidade de armazenamento de carga, velocidade de intercalação e estabilidade em diferentes ambientes químicos. Os materiais serão investigados a partir de técnicas eletroquímicas, modelos eletroquímicos no domínio de frequência, microbalança a cristal de quartzo, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. (AU)