Ao fornecer energia, o método de entrega é tão importante quanto a quantidade. Você provavelmente não conseguirá ferver a água do seu chá com um isqueiro. Aqui, O estudante de doutorado Yirui Zhang ilustra este princípio. Crédito:IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski
Se estivéssemos falando sobre comida, a maioria dos especialistas escolheria o primeiro, mas no caso do armazenamento de energia, o oposto é verdadeiro. Acontece que mais energia pode ser armazenada carregando com menos frequência, mas até 100%.
Pelo menos, Essa é a conclusão de uma pesquisa realizada por uma equipe de cientistas do IPC PAS. Embora os estudos envolvam sistemas de rede bidimensionais idealizados, no fim do dia, um princípio é um princípio. Dra. Anna Maciocek, um dos autores do trabalho publicado em Revisão Física E , descreve-o da seguinte forma. "Queríamos examinar como a maneira como a energia é armazenada em um sistema muda quando bombeamos energia na forma de calor para ele, em outras palavras, quando o aquecemos localmente. "É sabido que em sistemas o calor se espalha e se difunde. Mas a coleta de energia é influenciada pela maneira como é fornecida; tecnicamente falando, 'o alinhamento de entrega'? Faz diferença se fornecemos muita energia em um curto período de tempo; nenhum por muito tempo e depois muita energia; ou pequenas porções de energia, uma após a outra, quase sem interrupções?
O fornecimento de energia cíclica é muito comum na natureza. Nós nos fornecemos energia exatamente dessa maneira comendo. O mesmo número de calorias pode ser fornecido em uma ou duas grandes porções ingeridas durante o dia, ou dividido em 5-7 refeições menores com intervalos mais curtos entre eles. Os cientistas ainda estão discutindo sobre qual regime é melhor para o corpo. Contudo, quando se trata de sistemas de rede bidimensional, já se sabe que em termos de eficiência de armazenamento vence o método "com menos frequência e muito".
“Percebemos que a quantidade de energia que o sistema pode armazenar varia em função do tamanho da parcela de energia e da frequência de seu fornecimento. A maior quantidade é quando as parcelas de energia são grandes, mas os intervalos de tempo entre o fornecimento também são longos, "explica Yirui Zhang, um Ph.D. aluno do IPC PAS. "Interessantemente, Acontece que se dividirmos este tipo de sistema de armazenamento internamente em compartimentos ou mesmo câmaras, a quantidade de energia que pode ser armazenada em tal 'bateria' dividida - se fosse possível construir - aumenta. Em outras palavras, três pequenas baterias podem armazenar mais energia do que uma grande, "diz o pesquisador. Tudo isso vale, assumindo que a quantidade total de energia colocada no sistema permanece a mesma, e apenas o método de entrega muda.
Embora a pesquisa realizada pela equipe do IPC PAS seja bastante básica e simplesmente mostre o princípio fundamental que rege o armazenamento de energia em ímãs, suas aplicações potenciais não podem ser superestimadas. Vamos imaginar, por exemplo, a possibilidade de carregar a bateria de um carro elétrico em poucas horas, mas em pouco menos de vinte minutos, ou um aumento significativo na capacidade de tais baterias sem alterar seu volume, isto é, estender o alcance do carro após uma carga. A nova descoberta também pode, no futuro, mude os métodos de carregamento de diferentes tipos de baterias, determinando a periodicidade ideal de fornecimento de energia a eles.