O potencial do grafeno: aplicações e desafios para o Brasil

O potencial do grafeno: aplicações e desafios para o Brasil

O grafeno é um material que tem propriedades elétricas, mecânicas, térmicas e químicas excepcionais que o tornam um material promissor para diversas aplicações na indústria. Isso é possível graças a sua estrutura, formada por uma camada de átomos de carbono dispostos em estruturas hexagonais. Com o grafeno é possível tornar mais eficiente a produção do aço, fabricação de baterias, células fotovoltaicas, supercapacitores, sensores e outros dispositivos eletrônicos de alta performance e baixo consumo de energia. O Brasil, por ter grandes reservas de grafite, material do qual deriva o grafeno, pode se beneficiar desse cenário caso saiba tirar proveito dessa vantagem.

Na produção do aço, o grafeno pode ser incorporado como revestimento visando não apenas aprimorar a resistência à corrosão, mas também melhorar as propriedades elétricas. Isso não apenas abre caminho para pesquisas científicas, mas também oferece uma sólida perspectiva para a extensa utilização do grafeno em setores industriais, buscando incrementar a eficiência e qualidade dos aços produzidos. Em comparação aos revestimentos anticorrosivos convencionais, como os poliméricos, o grafeno exibe notável impermeabilidade. Além disso, sua natureza ambientalmente amigável propõe alternativas verdes em contraposição a revestimentos mais nocivos ao meio ambiente como os à base de cromo.

Suas propriedades únicas tornam o grafeno adequado também para aplicações na indústria de energia, melhorando a sua colheita (energy harvesting) e armazenamento, tendo aplicação em baterias, supercapacitores, células de combustível e células solares. Nas baterias, pode melhorar a condutividade, capacidade e flexibilidade, com a possibilidade de fabricação de baterias mais finas. Em supercapacitores, o grafeno pode aumentar a capacitância e a condutividade, permitindo que eles armazenem mais energia e a liberem mais rapidamente. Nas células de combustível, o grafeno pode melhorar a eficiência e a durabilidade da conversão de combustíveis químicos em eletricidade. Em placas solares, o grafeno pode ser usado como um material transparente e flexível para as células solares, aumentando a absorção de luz e a capacidade da placa solar de se adaptar a superfícies curvas e irregulares.

Um exemplo de aplicação do grafeno na indústria é o Poly-G PE-07GM, usado na produção de filmes plásticos, inclusive como embalagem para pregos. Segundo a Revista Plástico Industrial, ao incorporar 25% de grafeno, o novo filme plástico permitiu reduzir a espessura das embalagens, aumentando simultaneamente sua resistência. Isso resultou numa significativa diminuição das perdas durante o processo de empacotamento, devido à redução da taxa de perfuração das embalagens. Houve também uma notável redução de 39% no volume das embalagens danificadas, acompanhada por um aumento de 7% na produtividade do filme e redução de até 40% no desperdício de plástico.

O Brasil tem grande potencial nesse cenário graças a uma das maiores reservas de grafite do mundo, principal material utilizado para a produção de grafeno. No entanto, para que esse potencial seja alcançado é preciso que o país invista em pesquisa e desenvolvimento para explorar as diversas aplicações do material em setores como energia, eletrônica, saúde, transporte, entre outros; estabelecer parcerias entre a academia, a indústria e o governo para fomentar a inovação e a competitividade no mercado nacional e internacional, além de discutir normas, aspectos tributários, questões ambientais e regulatórias envolvendo o grafeno.

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