Atualizado 17 de março de 2026
Cientistas da Universidade da Califórnia criaram uma bateria que armazena energia da luz solar por meses em molécula idealizada no DNA, além de apresentar mais eficiência do que que as baterias de ions de lítio.
A pesquisa foi apresentada na Revista Science.
Veremos a seguir como os pesquisadores desenvolveram a molécula que guarda energia do sol em uma bateria liquida mais eficiente do que ions de lítio, e as enormes possibilidades. Em texto, imagens e vídeos.
Se a escassez de energia é a raiz dos maiores conflitos da história, o que acontece com a geopolítica mundial quando a luz do sol pode ser ‘engarrafada’ e guardada por meses sem perdas?
Estaríamos finalmente materializando a visão de Nikola Tesla de uma energia abundante e acessível, capaz de tornar conflitos por energia um anacronismo tecnológico?
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Vídeo 1: Luz Solar Engarrafada? Cientistas Criam Líquido que Armazena Energia por 481 Dias | Adeus Baterias?
Vídeo 2: Essa NOVA tecnologia armazena ENERGIA SOLAR sem BATERIA!
Vídeo 3: o FIM do LÍTIO? SAL e AREIA podem REVOLUCIONAR as BATERIAS
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A molécula orgânica modificada pirimidona representa um avanço no armazenamento de energia solar térmica molecular (MOST)
Quando o sol se põe, os painéis solares param de funcionar. Este é o principal obstáculo da energia renovável: como conservar a energia solar para um dia chuvoso — ou uma noite fria.
Se a energia puder ser colhida do sol e guardada em moléculas por meses, o conceito de ‘escassez energética’ poderia se torna obsoleto.
Estaríamos finalmente saindo da era da queima de recursos para a era da abundancia de energia mais sustentável?
Parece que o fim dos conflitos por energia começou em um laboratório de biotecnologia.
Químicos da UC Santa Barbara desenvolveram uma solução que dispensa baterias volumosas ou redes elétricas.
Em um artigo a professora Grace Han e sua equipe detalham um novo material que captura a luz solar, armazena-a em ligações químicas e a libera como calor sob demanda.
O material, uma molécula orgânica modificada chamada pirimidona, representa o mais recente avanço no armazenamento de energia solar térmica molecular (MOST).
“O conceito é reutilizável e reciclável”, disse Han Nguyen, estudante de doutorado do Grupo Han e principal autor do artigo.
“Pense em óculos de sol fotocromáticos. Quando você está dentro de casa, as lentes são transparentes. Você sai para o sol e elas escurecem sozinhas. Ao voltar para dentro, as lentes ficam transparentes novamente”, continuou Nguyen.
“Esse tipo de mudança reversível é o que nos interessa. Só que, em vez de mudar de cor, queremos usar a mesma ideia para armazenar energia, liberá-la quando precisarmos e reutilizar o material várias vezes.”
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Vídeo 1: Luz Solar Engarrafada? Cientistas Criam Líquido que Armazena Energia por 481 Dias | Adeus Baterias?
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Design inspirado no DNA: A estrutura da pirimidona é semelhante a um componente do DNA, quando exposto à luz ultravioleta, sofre alterações estruturais reversíveis
Para criar essa molécula, a equipe recorreu a uma fonte surpreendente: o DNA.
A estrutura da pirimidona é semelhante a um componente encontrado no DNA que, quando exposto à luz ultravioleta, pode sofrer alterações estruturais reversíveis.
Ao projetar uma versão sintética dessa estrutura, a equipe criou uma molécula que armazena e libera energia de forma reversível.
Eles colaboraram com Ken Houk, um renomado professor de pesquisa da UCLA, para usar modelagem computacional e entender por que a molécula era capaz de armazenar energia e permanecer estável por anos sem perder a energia armazenada.
“Priorizamos um design molecular leve e compacto”, disse Nguyen. “Para este projeto, eliminamos tudo o que não era necessário. Removemos tudo o que era supérfluo para tornar a molécula o mais compacta possível.”
Han e seus colegas se inspiraram em um processo fotoquímico que danifica o DNA. Algumas nucleobases do DNA absorvem luz ultravioleta (UV) de alta energia para formar pirimidonas.
Sabe-se que uma dessas pirimidonas forma um isômero estável de alta energia ao absorver luz UV de baixa energia, mas retorna à sua forma original quando exposta a uma enzima.
Os pesquisadores modificaram essa pirimidona reversível adicionando grupos metil ao anel hexagonal da molécula. Essa molécula modificada é fácil de sintetizar e possui excelentes propriedades MOST (Modern-Oriented Metal), afirma Han.
Quando absorve luz ultravioleta com comprimento de onda de 300 nm, forma uma nova ligação que atravessa o hexágono, criando duas unidades quadradas.
Um ácido ou calor quebra essa ligação e faz com que o isômero retorne à sua forma original de anel, liberando uma grande quantidade de calor.
Como prova de conceito, a equipe misturou 107 mg do material em cerca de 0,5 mL de água. Eles carregaram o material usando luz UV. Quando adicionaram ácido clorídrico, o isômero de alta energia liberou calor tão rapidamente que a água ferveu em 0,5 s.
Houk afirma que a equipe agora está usando o conhecimento detalhado da química para projetar compostos MOST ainda melhores.
Matthew Fuchter, que desenvolve novos sistemas moleculares na Universidade de Oxford, considera este “um estudo empolgante [que] deverá gerar muitos trabalhos subsequentes”.
O material atualmente requer luz ultravioleta e leva muito tempo para carregar, portanto, para uso prático, será necessário adaptá-lo para que carregue rapidamente usando luz solar de amplo espectro.
“Acho que a beleza do trabalho reside na simplicidade do design molecular bioinspirado”, diz Ivan Aprahamian , especialista em interruptores moleculares e fotoquímica do Dartmouth College.
A pirimidona é fácil de produzir — os pesquisadores sintetizaram o material em quantidades de gramas —, o que é importante para o uso prático, afirma ele. “Além disso, [ela funciona] em água, o que é importante para aplicações de aquecimento à base de água.”
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Bateria recarregável: A molécula age como uma mola mecânica quando atingida pela luz solar, torce de forma tensionada e de alta energia
Os painéis solares tradicionais convertem luz em eletricidade, enquanto a maioria dos sistemas converte luz em energia química.
A molécula age como uma mola mecânica: quando atingida pela luz solar, ela se torce, assumindo uma forma tensionada e de alta energia.
A melócula permanece nessa forma até que um estímulo — como uma pequena quantidade de calor ou um catalisador — a faça retornar ao seu estado relaxado, liberando a energia armazenada na forma de calor.
Imagem: Han Nguyen/UCSB
“Normalmente, descrevemos isso como uma bateria solar recarregável”, disse Nguyen. “Ela armazena a luz solar e pode ser recarregada.”
A nova molécula da equipe é poderosa. Ela possui uma densidade de energia superior a 1,6 megajoules por quilograma.
Isso é aproximadamente o dobro da densidade de energia de uma bateria de íon-lítio padrão — que gira em torno de 0,9 MJ/kg — e significativamente maior do que as gerações anteriores de interruptores ópticos.
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O material é líquido pode ser bombeado através de coletores solares no telhado, carregar durante o dia e armazenado para fornecer calor à noite
O avanço crucial para o grupo de Han foi traduzir a alta densidade de energia em um resultado tangível.
No estudo, os pesquisadores demonstraram que o calor liberado pelo material era intenso o suficiente para ferver água — um feito anteriormente difícil de alcançar nessa área.
“Ferver água é um processo que consome muita energia”, disse Nguyen. “O fato de podermos ferver água em condições ambientais é uma grande conquista.”
Essa capacidade abre caminho para aplicações práticas que vão desde aquecimento fora da rede elétrica para acampamentos até aquecimento de água residencial.
Como o material é solúvel em água, ele poderia ser bombeado através de coletores solares instalados no telhado para carregar durante o dia e armazenado em tanques para fornecer calor à noite.
“Com painéis solares, você precisa de um sistema de baterias adicional para armazenar a energia”, disse o coautor Benjamin Baker, estudante de doutorado no Laboratório Han.
“Com o armazenamento molecular de energia solar térmica, o próprio material é capaz de armazenar essa energia da luz solar.”
Conforme os pesquisadores, projetado com foco na sustentabilidade, o sistema opera sem solventes e permanece compatível com ambientes aquosos, ao mesmo tempo que supera um dos maiores obstáculos da área: a extração e transferência controladas do calor armazenado.
Quando catalisado por ácido, o isômero de Dewar libera calor suficiente para ferver água (~0,5 mL).
Esses avanços ajudam a apontar o caminho para o armazenamento descentralizado de calor solar e soluções de energia fora da rede.
Bibliografia
Curadoria Técnica e Análise Audiovisual: Conteúdo Bibliográfico e Audiovisual Selecionado e Validado por Dr. Sergio Almeida Loiola – CV Lattes/CNPq.
Revista Science
Molecular solar thermal energy storage in Dewar pyrimidone beyond 1.6 MJ/kg
DOI:10.1126/science.aec6413
UC Santa Barbara
Scientists at UCSB are bottling sunlight with a liquid battery.
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