Painéis solares “Inkjet” prontos para revolucionar a energia verde

E se um dia todos os edifícios pudessem ser equipados com janelas e fachadas que satisfaçam as necessidades energéticas da estrutura, seja a chuva ou o sol?

Na foto, Olga Malinkiewicz mostra um painel solar impresso em sua empresa, Saule Technologies, em Wroclaw

Esse sonho de sustentabilidade está hoje um passo mais próximo de se tornar uma realidade graças à física polonesa e empresária Olga Malinkiewicz.

O cientista de 36 anos desenvolveu um novo método de processamento de jato de tinta para perovskitas – minerais para uma nova geração de células solares mais baratas – que possibilita a produção de painéis solares sob temperaturas mais baixas, reduzindo assim os custos.

De fato, a tecnologia perovskita está a caminho de revolucionar o acesso à energia solar para todos, dadas as suas propriedades físicas surpreendentes, dizem alguns especialistas.

“Em nossa opinião, as células solares de perovskita têm o potencial de enfrentar a pobreza energética mundial”, disse Mohammad Khaja Nazeeruddin, professor do Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne, na Suíça, uma instituição de ponta em pesquisa de energia solar.

Painéis solares revestidos com o mineral são leves, flexíveis, eficientes, baratos e vêm em diferentes tons e graus de transparência.

Eles podem ser facilmente afixados em praticamente qualquer superfície – laptop, carro, drone, espaçonaves, prédios – para produzir eletricidade, inclusive na sombra ou em ambientes fechados.

Embora a excitação seja nova, a perovskita mineral é conhecida pela ciência desde pelo menos a década de 1830, quando foi identificada pelo mineralogista alemão Gustav Rose durante a prospecção nos Montes Urais. Foi nomeado após o mineralogista russo Lev Perovski.

Nas décadas seguintes, sintetizar a estrutura atômica da perovskita tornou-se mais fácil.

Mas foi só em 2009 que o pesquisador japonês Tsutomu Miyasaka descobriu que a classe de minerais perovskita pode ser usada para formar células solares fotovoltaicas.

Inicialmente, o processo era complicado e exigia temperaturas extremamente altas, de modo que apenas materiais que resistissem ao calor extremo – como vidro – poderiam ser revestidos com células de perovskita.

É aqui que entra Malinkiewicz.

Em 2013, enquanto ainda era Ph.D. estudante da Universidade de Valência, na Espanha, ela descobriu uma maneira de revestir folhas flexíveis com perovskitas usando um método de evaporação.

Mais tarde, ela desenvolveu um procedimento de impressão a jato de tinta que reduziu os custos de produção o suficiente para tornar a produção em massa economicamente viável.

“Isso foi um olho de boi. Agora, altas temperaturas não são mais necessárias para revestir as coisas com uma camada fotovoltaica ”, disse Malinkiewicz.

Sua descoberta rapidamente rendeu-lhe um artigo na revista Nature e atenção da mídia, bem como o prêmio Photonics21 Student Innovation em uma competição organizada pela Comissão Européia.

A edição polonesa da MIT Technology Review também a selecionou como uma das inovadoras com menos de 35 anos em 2015.

Ela passou a co-fundar a empresa Saule Technologies – em homenagem à deusa báltica do sol – junto com dois empresários poloneses.

Eles tiveram que montar todos os seus equipamentos de laboratório a partir do zero, antes que o investidor japonês multimilionário Hideo Sawada se juntasse.

A empresa agora possui um laboratório ultramoderno com uma equipe internacional de jovens especialistas e está construindo um local de produção em escala industrial.

“Esta será a primeira linha de produção do mundo usando essa tecnologia. Sua capacidade chegará a 40.000 metros quadrados (430.000 pés quadrados) de painéis até o final do ano e 180.000 metros quadrados no ano seguinte ”, disse Malinkiewicz em seu laboratório. “Mas isso é apenas uma gota no balde em termos de demanda”.

Eventualmente, linhas de produção compactas poderiam ser facilmente instaladas em todos os lugares, de acordo com a demanda, para fabricar painéis solares de perovskita feitos sob medida.

O grupo de construção sueco Skanska está testando os painéis de ponta na fachada de um de seus edifícios em Varsóvia.

Também assinou uma parceria de licenciamento com a Saule em dezembro pelo direito exclusivo de incorporar a tecnologia de células solares da empresa em seus projetos na Europa, nos Estados Unidos e no Canadá.

“A tecnologia Perovskita está nos aproximando da meta de edifícios autossuficientes em energia”, disse Adam Targowski, gerente de sustentabilidade da Skanska.

“Os perovskitas provaram ser bem sucedidos mesmo em superfícies que recebem pouca luz solar. Podemos aplicá-las praticamente em todos os lugares ”, disse ele.

“Mais ou menos transparentes, os painéis também respondem aos requisitos de design. Graças a sua flexibilidade e cores variadas, não há necessidade de adicionar elementos arquitetônicos extras. ”

Um painel padrão de cerca de 1,3 metro quadrado, a um custo projetado de € 50 (US $ 57), forneceria um dia de energia para uma estação de trabalho de escritório, de acordo com as estimativas atuais.

Malinkiewicz insiste que o custo inicial de seus produtos será comparável aos painéis solares convencionais.

A tecnologia de perovskita também está sendo testada em um hotel perto de Nagasaki.

Também estão em andamento planos para a produção piloto de painéis de perovskita em Valais, na Suíça, e na Alemanha sob as asas do empreendimento da Oxford Photovoltaics.

“O potencial da tecnologia é claramente enorme”, disse Assaad Razzouk, CEO da Sindicatum Rewable Energy, sediada em Cingapura, desenvolvedora e operadora de projetos de energia limpa na Ásia.

“Basta pensar em todos os edifícios que poderíamos adaptar em todo o mundo!”