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Bolas de fulereno no setor de energia

08.02.2015

Em 1985, os químicos sintetizaram pela primeira vez uma bola de futebol. Consistia em 60 átomos de carbono conectados em uma figura geométrica tridimensional formada por cinco e hexágonos regulares. Essa molécula foi chamada de fulereno e há trinta anos é estudada de perto em laboratórios.

Os químicos aprenderam a fazer os truques mais virtuosos com uma bola de carbono - fixar várias moléculas em sua superfície, colocar átomos de metal dentro dela e até mostraram que as baterias solares podem ser feitas à base de fulereno. Em todos os artigos científicos dedicados ao fulereno, os cientistas afirmaram que ele pode ser usado em uma ampla variedade de áreas, mas o assunto nunca chegou a uma aplicação real. Fulereno permaneceu um brinquedo divertido nas mãos dos pesquisadores. No entanto, agora há uma chance real de a bola molecular ser útil para a humanidade.

Pesquisadores suecos da Chalmers University of Technology mostraram que o fulereno pode aumentar a resistência do isolamento usado para fazer cabos de alta tensão. Até que a era da eletricidade sem fio tenha chegado, a maneira mais confiável de transferir energia a distâncias é um cabo comum. Quilômetros de linhas de energia se estendem de várias usinas até os consumidores. A maioria dos eletrodomésticos são alimentados por 220 volts. Equipamentos industriais geralmente usam 380 volts. E embora ambas as tensões sejam perigosas e possam até ser mortais, elas pertencem à classe de baixa tensão.

O fato é que altas tensões - centenas de milhares de volts - são necessárias para transmitir energia a longas distâncias. Por exemplo, para transmitir eletricidade de usinas de energia na Sibéria para empresas industriais nos Urais, nos anos 80 do século passado, foi construída uma linha de energia de ultra-alta tensão - até 1,1 milhão de volts. A alta tensão deve ser usada para reduzir as perdas durante a transmissão de eletricidade através de fios: quanto maior a tensão, menos energia é perdida ao longo do caminho da usina até o consumidor.

Existem linhas de energia aéreas - estes são fios desencapados pendurados em postes e mastros. Onde é impossível usá-los, as linhas de cabos são colocadas. O cabo pode ser colocado no subsolo ou debaixo d'água. Em um cabo, um fio metálico que transporta corrente é cercado por uma camada de isolante, um material não condutor. Para a produção de cabos de alta tensão, é utilizado isolamento de polietileno, o mesmo polímero do qual são feitos os sacos de embalagem convencionais. Mas as capacidades isolantes do polietileno não são ilimitadas: se um certo limite for excedido, ocorrerá uma ruptura e a linha de cabos falhará completamente. E substituir um cabo colocado no subsolo ou debaixo d'água é um negócio problemático.

Então, qual é o problema com as bolas de futebol de carbono? Descobriu-se que, se as moléculas de fulereno forem adicionadas ao polietileno, suas qualidades isolantes aumentarão. O cabo modificado com fulereno suporta tensão mais alta do que o cabo convencional - 26% mais alto. E isso significa que 26% mais energia pode ser transmitida através dele. Para conseguir esse efeito, os químicos suecos criaram um material isolante no qual há um grama de fulereno por quilograma de polietileno.

O fulereno tem propriedades eletrônicas muito peculiares. Ele pode prender elétrons de alta energia que destroem as propriedades isolantes do polietileno. O fulereno aceita esses elétrons, salvando o polímero de uma possível quebra. Embora essa descoberta não seja uma daquelas que revolucionam o setor de energia, mas sim a indústria, aumentar a eficiência a cada por cento economiza toneladas de materiais e megawatts de energia.

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A nova fábrica será inaugurada no outono de 2021 e deverá iniciar as entregas em agosto de 2022. Os fertilizantes de última geração serão produzidos usando os materiais de revestimento inovadores da Pursell e tecnologias de processamento proprietárias, incluindo uma que permite a adição de oligoelementos e aditivos sensíveis à temperatura, como biológicos, promotores de crescimento e promotores de saúde do solo.

Esses revestimentos de liberação controlada melhoram a absorção de nutrientes pelas plantas com o potencial de aumentar significativamente os rendimentos e a qualidade, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa por evaporação e reduzindo o risco de lixiviação e escoamento de nutrientes.

Historicamente, em Ontário, os fertilizantes de liberação lenta têm sido difíceis de cultivar para culturas de rendimento, como milho, trigo, canola ou batata, e têm sido usados principalmente em turfa, ornamental e agricultura especializada na região.

As inovações e tecnologias de revestimento da Pursell, combinadas com a produção local, tornam a introdução generalizada desse tipo de fertilizante no mercado de agricultura comercial econômica e ambientalmente segura.

Uma vez em plena capacidade, a planta de St. Thomas produzirá mais de 100 toneladas.

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