De íons a “supercapacitores”: digital para resgatar o armazenamento de eletricidade

May 20, 2023

Diretor de pesquisa do Inria, membro da Academia de Ciências do Inria

Pesquisador do Centro Interuniversitário de Pesquisa e Engenharia de Materiais (CIRIMAT) em Toulouse, Toulouse INP, Universidade Toulouse III-Paul Sabatier, Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS)

Diretor de Pesquisa do CNRS, Paris, Ecole Normale Supérieure (ENS) – PSL

Céline Merlet é afiliada à Network on Electrochemical Energy Storage (https://www.energie-rs2e.com/fr) e membro do conselho de administração da associação Femmes & Sciences (https://www. femmesetsciences.fr /). Recebeu financiamento europeu com o ERC Starting Grant SuPERPORES (https://cordis.europa.eu/project/id/714581/fr).

Claire Mathieu e Serge Abiteboul não trabalham, consultam, possuem ações ou recebem financiamento de qualquer empresa ou organização que se beneficiaria deste artigo e não revelaram afiliações relevantes além de sua nomeação acadêmica.

Inria e École Normale Supérieure (ENS) fornecem financiamento como membros do The Conversation FR.

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Céline Merlet é química, pesquisadora do CNRS no Centro Interuniversitário de Pesquisa e Engenharia de Materiais (CIRIMAT) em Toulouse. Ela é especialista em modelos multiescala destinados a descrever materiais de armazenamento de energia. O armazenamento de energia (solar ou eólica, por exemplo) está se tornando um grande desafio científico. Céline Merlet nos fala sobre supercapacitores, uma tecnologia cheia de promessas.

Binário: Você poderia nos contar brevemente sobre a carreira que o levou a ser um pesquisador em química e uma medalha de bronze do CNRS 2021

Céline Merlet: No começo não fui fazer química, mas biologia. Eu fiz uma preparação e queria ser veterinária, mas durante a preparação percebi que estava cada vez mais interessado em química. Também fiz um projeto de programação e achei muito divertido. Entrei em uma escola de engenharia, Chimie ParisTech. No 2º ano, fiz um estágio de três semanas sobre modelação de sais fundidos, sais que se tornam líquidos a temperaturas muito elevadas. Descobri ali a simulação digital de fenômenos do mundo real, entendi que havia encontrado meu caminho. Terminada a faculdade de química, voltei a fazer doutorado no mesmo laboratório onde havia feito meu estágio. Pós-doutorado na Inglaterra, fui recrutado no CNRS em 2017.

CM : Com a dificuldade de conseguir uma vaga na França e o fato de estar bem estabelecido na Inglaterra, também me candidatei lá. Mas houve o Brexit e isso confirmou meu desejo de voltar para a França.

B: Você é químico, especialista em sistemas eletroquímicos de armazenamento de energia que envolvem materiais complexos. Você poderia explicar aos leitores binários o que isso significa?

CM : O armazenamento de energia eletroquímica diz respeito ao uso de reações eletroquímicas para armazenar energia. Os sistemas que conhecemos que fazem isso são as baterias de telefones, laptops e carros. As baterias usam materiais complexos com certos elementos, como lítio, cobalto e níquel. O dispositivo é carregado e descarregado conectando-o a um circuito elétrico. Os materiais são alterados durante o carregamento e o descarregamento. Isso é o que lhes permite armazenar energia.

Minha pesquisa se concentra em supercapacitores. Nesses sistemas, temos dois materiais porosos que são eletrodos que conectamos entre si por meio de um circuito externo. Quando carregamos (ou descarregamos), as moléculas carregadas serão colocadas em buracos ou, pelo contrário, sairão deles. Um armazenamento de carga dentro dos resultados materiais. Mas de uma maneira muito diferente das baterias. Não há reação química. É uma adsorção simples de moléculas carregadas.