Físicos dizem que a bateria definitiva pode aproveitar o poder dos buracos negros: WebCuriosos

A busca por gerar mais energia a partir de menos material e, ao mesmo tempo, evitar queimar mais combustíveis fósseis do que o nosso planeta pode suportar está gerando algumas, digamos, ideias criativas.

Os recordes de fusão nuclear estão a ser destruídos, mesmo que apenas por uma margem mínima e por segundos de cada vez. Entretanto, os painéis solares estão a tornar-se cada vez mais eficientes como esperado e a sua instalação – em cima de estacionamentos e telhados verdes – também é mais estratégico, ajudando a colher ganhos cada vez maiores.

Mas como armazenar essa energia e libertá-la mediante procura em toda a rede eléctrica continua a ser um enorme desafio, mesmo que armazenamento de bateria e capacidade de produção são tendência ascendentefazendo preços despencam.

Os cientistas teóricos são um grupo particularmente imaginativo quando se trata de projectar como essas tendências poderão evoluir ou até onde a inovação nos poderá levar, anos no futuro.

Na última reviravolta, dois físicos têm ponderado os limites teóricos finais da densidade de energia da bateria, com base na teoria de Einstein teoria geral da relatividade.

Começando com uma interpretação estrita de equações que descrevem massas perfeitamente redondas que não giram, a dupla descreve o comportamento de modelos ideais de buracos negros microscópicos formando-se num espaço apertado e repleto de energia. Graças à forma como estes pequenos monstros interagem, todo o sistema poderia funcionar como um reactor nuclear, libertando a energia armazenada nas ligações das partículas para gerar enormes quantidades de energia limpa.

Esses buracos negros precisariam ser carregados e minúsculos, apenas um Massa de Planck cada um, de modo que, quando agrupados em células repletas de buracos negros com carga semelhante, sua repulsão eletromagnética compensa a atração da gravidade, criando um armazenamento estável de energia que não se devora. Buracos negros mais massivos também têm menos densidade energética do que os minúsculos.

Em teoria, microburacos negros com cargas opostas poderiam então ser reunidos, um por um, levando-os a fundir-se num único buraco negro que “evapora” muito rapidamente em energia pura. A energia extraída não viria de dentro do buraco negro, mas de fora dele: onde a gravidade se concentra.

Esta sugestão alucinante não está além dos reinos das possibilidades. Pensa-se que existem pequenos buracos negros primordiais, mas nunca foram detectados – talvez porque tenham irradiado a maior parte da sua energia após se formarem no plasma primitivo que encheu o Universo após o Big Bang.

Mas a perspectiva de “baterias de micro buracos negros” permanecerá muito provavelmente puramente hipotética, dizendo mais sobre até onde as tendências na tecnologia das baterias têm de ir do que sobre onde realmente iremos parar.

“As baterias de hoje são extremamente ineficientes em comparação com o seu potencial final, e provavelmente estamos apenas no início de uma revolução nas baterias”, Espen Haug, físico teórico e analista financeiro da Universidade Norueguesa de Ciências da Vida, e Gianfranco Spavieri, físico na Universidade dos Andes Venezuela, escrever em seu artigo publicado.

Atualmente, as baterias de lítio mais eficientes contêm cerca de 954.000 joules de energia por quilograma (2,2 libras) de massa – o que é cerca de 22 vezes a energia obtida com a queima de um quilograma de petróleo.

Haug e Spavieri estimativa que uma bateria de micro buraco negro pesando apenas um quilograma poderia fornecer “energia suficiente para uma família durante gerações” – aproximadamente 470 milhões de vezes a energia da bateria de lítio de 200 quilogramas mais eficiente que existe atualmente.

“Embora atingir tal nível de avanço tecnológico certamente não seja iminente, não é inconcebível que o desenvolvimento da tecnologia de baterias possa seguir uma trajetória semelhante à da tecnologia de computadores”, Haug e Spavieri escrever.

A dupla não é a primeira equipe a sugerir uma ideia tão maluca, que apenas mostra a gravidade (trocadilho intencional) da transição energética que enfrentamos, para abastecer o mundo sem queimar os combustíveis fósseis que estão cozinhando o planeta.

Trabalhos anteriores consideraram buracos negros de Schwarzschild igualmente pequenos, mas Haug e Spavieri argumentam que os buracos negros carregados descritos pela métrica Reissner-Nordström são oito vezes mais densos em energia.

É claro que a existência de tais buracos negros minúsculos e não rotativos, ou mesmo a sua criação num ambiente prático, é um projecto para imaginações futuras.

“Se usarmos estrelas de nêutrons estrategicamente posicionadas como ímãs, isso ainda exigiria [a particle] acelerador do tamanho do Sistema Solar”, Haug e Spavieri observação. “Esta solução parece bastante irrealista, mas nunca diga nunca.”

O estudo foi publicado em Física de Alta Densidade de Energia.