Sistema de internet das coisas integrado com células solares e baterias: somando competências para diminuir barreiras no acesso à energia limpa e renovável

• Processo: 22/06722-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Roberto Manuel Torresi
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Paulo Filho Marques de Oliveira
• Assunto(s): Eletroquímica Armazenamento de energia Internet das coisas Células solares Baterias Energia renovável Mudança climática
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bateries | Electrochemical Energy storage and production | Solar Cell | Eletroquímica

Resumo

Para atender à crescente demanda energética mundial, soluções limpas e de baixo custo tem sido cada vez mais buscadas, em especial pelas mudanças climáticas e do compromisso mundial de redução das emissões de carbono. Entre as diversas tecnologias renováveis, a energia solar apresenta-se como um forte candidato com potencial para suprir as demandas atuais e futuras. Uma limitação na energia solar é sua fonte não-contínua de energia, fazendo necessárias soluções tanto na conversão da energia cedida pelo sol como em seu armazenamento. Para a conversão, os painéis solares são o método mais eficiente apresentado até então e da terceira geração de dispositivos fotovoltaicos desenvolvidos, as células solares de perovskitas são as mais promissoras e atualmente estudadas pelo potencial na eficiência de conversão energética, alcançando 25,5% de eficiência certificada com apenas 12 anos de desenvolvimento e pelo baixo custo para preparação quando comparadas as células de silício comercialmente aplicadas. Entretanto, barreiras tecnológicas como a toxicidade de alguns componentes baseados em chumbo e a baixa estabilidade com relação a temperatura, radiação ultravioleta e umidade são o atual desafio para aplicação da tecnologia em larga escala. Dentro da perspectiva de armazenamento eletroquímico de energia, as baterias de íon-metálicos com as de sódio apresentam características interessantes para sua aplicação principalmente em sistemas estacionários. Este projeto visa desenvolver e consolidar dispositivos fotovoltaicos livres de chumbo utilizando uma arquitetura baseada em carbono e integrar células fotovoltaicas ao armazenamento eletroquímico de energia com sistemas de alta ciclabilidade ou seja, duração. (AU)