Talento

Fikile Brushett estãoprocurando novas maneiras de armazenar energia
Ao desenvolver tecnologias eletroquímicas, ele espera ajudar a reduzir a dependaªncia de combusta­veis fa³sseis.
Por Anne Trafton - 01/12/2020


Fikile Brushett, professor associado de engenharia química do MIT, lidera um grupo dedicado ao desenvolvimento de maneiras mais eficientes de armazenar energia, incluindo baterias que poderiam ser usadas para armazenar a energia gerada pela energia ea³lica e solar. Créditos:Imagem: Jared Charney

Fikile Brushett, um professor associado de engenharia química do MIT, teve uma fonte incomum de inspiração para sua carreira nas ciências químicas: o personagem interpretado por Nicolas Cage no filme "The Rock", de 1996. No filme, Cage retrata um qua­mico do FBI que caça um grupo de soldados americanos desonestos que se apropriaram de armas químicas e tomaram o controle da ilha de Alcatraz.

“Por muito tempo, eu realmente queria ser qua­mico e trabalhar para o FBI com agentes de guerra química. Esse era o objetivo: ser Nick Cage ”, lembra Brushett, que viu o filme pela primeira vez quando era um estudante do ensino manãdio que morava em Silver Spring, Maryland, um subaºrbio de Washington.

Embora ele não tenha acabado ingressando no FBI ou trabalhando com armas químicas - o que ele diz ser provavelmente o melhor - Brushett perseguiu seu amor pela química. Em seu laboratório no MIT, Brushett lidera um grupo dedicado ao desenvolvimento de maneiras mais eficientes e sustenta¡veis ​​de armazenar energia, incluindo baterias que poderiam ser usadas para armazenar a eletricidade gerada pela energia ea³lica e solar. Ele também estãoexplorando novas maneiras de converter o dia³xido de carbono em combusta­veis aºteis.

“A espinha dorsal de nossa economia global de energia ébaseada em combusta­veis fa³sseis la­quidos agora, e a demanda por energia estãoaumentando”, diz ele. “O desafio que enfrentamos éque as emissaµes de carbono estãofortemente vinculadas a essa demanda crescente de energia, e as emissaµes de carbono estãoligadas a  volatilidade climática, bem como a  poluição e aos efeitos na saúde. Para mim, este éum problema incrivelmente urgente, importante e inspirador a ser perseguido. ”

“Um corpo de conhecimento”

Os pais de Brushett imigraram para os Estados Unidos no ini­cio dos anos 1980, antes de ele nascer. Sua ma£e, professora de inglês como segunda la­ngua, éda áfrica do Sul e seu pai, economista, édo Reino Unido. Brushett cresceu principalmente na área de Washington, com exceção dos quatro anos que viveu no Zimba¡bue, devido ao trabalho de seu pai no Banco Mundial.

Brushett se lembra disso como um momento ida­lico, dizendo: “A escola terminava a s 13h, então vocêquase tinha a tarde inteira para praticar esportes na escola, ou poderia ir para casa e apenas brincar no jardim”.

Sua familia voltou para a área de Washington quando ele estava na sexta sanãrie e, no ensino manãdio, ele começou a se interessar por química, bem como por outras disciplinas cienta­ficas e matemática.

Na Universidade da Pensilva¢nia, ele decidiu se formar em engenharia química porque alguém o aconselhou que se ele gostasse de química e matemática, a engenharia química seria uma boa opção. Enquanto ele gostava de algumas de suas aulas de engenharia química, ele lutou com outras no ina­cio.

“Lembro-me de ter tido muita dificuldade com a química por um tempo e tive a sorte de ter um orientador acadêmico muito bom que disse: 'Escute, a química édifa­cil para algumas pessoas. Algumas pessoas entendem imediatamente, para algumas pessoas demora um pouco para entender '”, diz ele. Por volta de seu primeiro ano, os conceitos começam a se encaixar, ele lembra. “Em vez de olhar para os cursos como unidades independentes, as unidades começam a se unir e a fluir para um corpo de conhecimento. Pude ver as interconexões entre os cursos. ”

Enquanto ele estava originalmente mais interessado em biotecnologia molecular - o campo de protea­nas de engenharia e outras moléculas biológicas - ele acabou trabalhando em um laboratório de engenharia de reação com seu orientador acadaªmico, John Vohs. La¡, ele estudou como assuperfÍcies catala­ticas influenciam as reações químicas. Por recomendação de Vohs, ele se inscreveu na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign para a pós-graduação, onde trabalhou em projetos de eletroquímica. Com seu orientador de PhD, Paul Kenis, ele desenvolveu células de combusta­vel microflua­dicas que podiam funcionar com uma variedade de combusta­veis diferentes como fontes de energia porta¡teis.

Durante seu terceiro ano de pós-graduação, ele começou a se candidatar a cargos no corpo docente e recebeu uma oferta de emprego no MIT, que ele aceitou, mas adiou por dois anos para que pudesse fazer um pa³s-doutorado no Argonne National Laboratory. La¡, ele trabalhou com cientistas e engenheiros fazendo uma ampla gama de pesquisas sobre armazenamento de energia eletroquímica e se interessou por baterias de fluxo, que agora éuma das principais áreas de foco de seu laboratório no MIT.

Modelagem de nova tecnologia

Ao contra¡rio das baterias recarrega¡veis ​​de a­on de la­tio que alimentam nossos telefones celulares e laptops, as baterias de fluxo usam grandes tanques de la­quido para armazenar energia. Essas baterias tem sido tradicionalmente proibitivamente caras porque dependem de caros sais de metal eletroativos. Brushett estãotrabalhando em abordagens alternativas que usam materiais eletroativos mais baratos derivados de compostos orga¢nicos.

Essas baterias podem ser usadas para armazenar a energia produzida intermitentemente por turbinas ea³licas e painanãis solares, tornando-os uma fonte de energia mais confia¡vel, eficiente e econa´mica. Seu laboratório também trabalha em novos processos para converter dia³xido de carbono, um produto residual e gás de efeito estufa, em combusta­veis aºteis.

Em uma área de pesquisa relacionada, o laboratório de Brushett realiza modelagem "tanãcnico-econa´mica" de novas tecnologias em potencial, para ajuda¡-los a avaliar quais aspectos da tecnologia precisam de mais melhorias para torna¡-los economicamente via¡veis.

“Com a modelagem tanãcnico-econa´mica, podemos trazr metas para a ciência ba¡sica”, diz ele. “Estamos sempre buscando a etapa de limitação de taxa. O que éque nos impede de seguir em frente? Em alguns casos, pode ser um catalisador, em outros casos, pode ser uma membrana. Em outros casos, pode ser a arquitetura do dispositivo. ”

Uma vez que esses alvos são identificados, os pesquisadores que trabalham nessas áreas tem uma ideia melhor do que precisam se concentrar para fazer uma determinada tecnologia funcionar, diz Brushett.

“Isso éo que mais tenho orgulho de nossa pesquisa - espero abrir ou desmistificar o campo e permitir que um conjunto mais diverso de pesquisadores entre e agregue valor, o que eu acho importante em termos de crescimento da ciência e desenvolvimento novas ideias ”, diz ele.

 

.
.

Leia mais a seguir