Pesquisadores alemães convertem munições dos séculos XVII e XVIII em componentes para células solares

Pesquisadores do Centro de Pesquisa de Jülich, em Erlangen, na Alemanha, desenvolveram um método para converter munições de chumbo dos séculos XVII e XVIII em componentes essenciais para a fabricação de células solares de perovskita. O estudo, publicado na revista Cell Reports Physical Science, demonstra a viabilidade de reciclar materiais altamente degradados para a produção de energia limpa.

Para validar a eficácia do processo, a equipe utilizou balas históricas contaminadas com oxidação, impurezas metálicas e resíduos de carbono. O objetivo foi transformar esse material tóxico em iodeto de chumbo de alta pureza, insumo fundamental para as placas solares de perovskita, que se destacam no mercado pelo alto desempenho energético e potencial de redução de custos.

A metodologia ocorre em duas etapas. Inicialmente, as balas são derretidas e moldadas como eletrodos, sendo então submetidas a uma corrente elétrica em uma mistura de acetonitrilo com iodo dissolvido. Esse procedimento gera o iodeto de chumbo necessário, minimizando a geração de águas residuais contaminadas e o consumo de reagentes químicos. Na sequência, o pó amarelo resultante é utilizado para cultivar cristais de perovskita via cristalização por temperatura inversa, técnica em que o calor promove a formação das estruturas moleculares. Os dispositivos produzidos atingiram 21% de eficiência, índice considerado competitivo para a área.

A relevância da descoberta reside na toxicidade do chumbo e no alto custo de sua extração e refino. Atualmente, entre 30% e 40% dos resíduos de chumbo do ciclo industrial são descartados, apesar de existirem milhões de toneladas desse metal em fluxos de resíduos subutilizados. A proposta dos cientistas é implementar um sistema de reciclagem eficiente, similar ao adotado para baterias de chumbo-ácido, para viabilizar a expansão da produção de células de perovskita.

Embora existam variantes de perovskitas que não utilizam chumbo, as versões baseadas nesse elemento mantêm a superioridade em desempenho, conforme apontado pelo Laboratório de Pesquisa Fotovoltaica do MIT. Essa característica torna a tecnologia atraente por permitir a criação de painéis híbridos com silício ou a integração em materiais leves e flexíveis, como tecidos, superando as limitações dos painéis tradicionais de silício.