Enquanto o mundo sofre os efeitos da crise climática, grupo de pesquisadores da UFMT está na vanguarda da inovação em energia renovável. Através do desenvolvimento de células solares de alto desempenho com materiais orgânicos, a pesquisa não apenas objetiva reduzir a dependência de recursos minerais, mas também oferece soluções sustentáveis para comunidades carentes em Mato Grosso.
O GPEMM, Grupo de Pesquisa em Materiais Moleculares, desenvolve na UFMT, projeto que está, no estado de Mato Grosso tem como objetivo principal fortalecer a pesquisa em materiais alternativos para conversão de energia, focando especialmente em materiais orgânicos de fácil síntese e controle em laboratório. A proposta visa reduzir a dependência de materiais provenientes da mineração, minimizando os impactos ambientais, ao mesmo tempo em que promove o uso de energia limpa, com conversão direta da luz solar em eletricidade, sem causar grandes danos aos ecossistemas locais.
A iniciativa explora a aplicação de células solares em áreas já amplamente utilizadas na infraestrutura urbana, como estacionamentos, coberturas de fábricas e residências, onde atualmente são instaladas placas fotovoltaicas. A diferença entre a placa fotovoltaica e a célula solar é que a placa é um dispositivo de grande área já disponível comercialmente, enquanto a célula é uma versão reduzida, usada para estudos em laboratório.
O projeto se diferencia por trabalhar com materiais alternativos aos convencionais, como o silício, que embora amplamente utilizado na indústria eletrônica e de energia fotovoltaica, gera impacto ambiental devido ao processo de mineração. Em contrapartida, os materiais orgânicos, como os polímeros semicondutores, são mais fáceis de sintetizar e possuem menor agressão ambiental. No entanto, esses materiais ainda não atingiram a eficiência necessária para competirem com os inorgânicos, como o silício, em larga escala. A meta do projeto é desenvolver dispositivos orgânicos com eficiência competitiva, que possam ser comercializados e produzidos em grande escala.
Um dos materiais em estudo é a perovskita híbrida, composta por uma molécula orgânica, que em conjunto com polímeros semicondutores pode formar um dispositivo capaz de converter luz em energia elétrica. O projeto, que já está em andamento há quase dois anos, gerou avanços significativos, inclusive a formação de recursos humanos na região. Até o momento, uma tese de doutorado já foi defendida, e outros dois projetos de doutorado estão sendo beneficiados pelos resultados dessa pesquisa. Os estudantes envolvidos no projeto têm realizado parte de suas pesquisas na Universidade de Aveiro, em Portugal, no Departamento de Física.
Além da perovskita, o grupo tem trabalhado com polímeros semicondutores, como o poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) e a polianilina (PAni), um polímero condutor estudado desde a década de 1970. A pesquisa envolve a análise das propriedades físicas, químicas e de engenharia desses materiais, com o objetivo de aprimorar a arquitetura das células solares. O projeto conta com a colaboração de 20 integrantes, entre professores e estudantes de graduação, mestrado e doutorado das áreas de física, química e engenharia de materiais, além de parcerias com outras universidades no Brasil, como a Universidade Federal de Uberlândia, a Universidade Estadual de Londrina, a Unicamp, e instituições internacionais, como universidades da Bélgica e Portugal.
O projeto tem se destacado pela divulgação científica em mídias sociais e em eventos acadêmicos nacionais e internacionais, onde os resultados estão sendo apresentados em forma de pôsteres e apresentações orais. Os avanços na pesquisa em células solares híbridas têm sido notórios, embora ainda existam desafios relacionados à eficiência da conversão energética.
O projeto foi financiado com base em um edital anterior que focava em células fotovoltaicas orgânicas, o que permitiu ao grupo acumular experiência no uso de materiais orgânicos para a conversão de energia solar em elétrica. Esses conhecimentos prévios têm sido fundamentais para o desenvolvimento de novos materiais, como as células solares de perovskita, que se destacam como os dispositivos fotovoltaicos mais promissores para o futuro.
Vale ressaltar que o projeto está alinhado com diversos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, com ênfase na promoção de energia limpa e acessível. O projeto também visa contribuir com comunidades carentes e povos originários, levando os resultados da pesquisa para essas regiões, reforçando assim a inserção social e regional do projeto.
Para acompanhar o progresso e os resultados da pesquisa, o grupo convida todos a acessarem suas páginas em mídias sociais no site https://gppenfisica.com/ e ainda o instagram https://www.instagram.com/gpemm_ufmt/ e a visitarem os laboratórios, onde será possível conhecer de perto a infraestrutura e contribuir com ideias e soluções para os desafios relacionados à energia limpa e sustentável.
