O flúor é um elemento altamente reativo que tem encontrado aplicações em diversas tecnologias para combater as mudanças climáticas. Aqui estão algumas áreas-chave onde o flúor desempenha um papel significativo:
Energia solar: o flúor é usado em células solares fotovoltaicas (PV) como parte do processo de fabricação de certos tipos de painéis solares. Por exemplo, as células solares de película fina de telureto de cádmio (CdTe) e seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) podem usar uma camada condutora transparente feita de óxido de estanho dopado com flúor (FTO). A dopagem com flúor aume nta a condutividade elétrica e a transparência óptica da camada, melhorando assim a eficiência geral da célula solar.
Armazenamento de energia: o flúor pode estar presente na produção de baterias de íons de lítio, que são cruciais para o desenvolvimento de veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável. Algumas composições químicas de baterias de íons de lítio, como fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) e óxido de cobalto de lítio (LiCoO2), podem ter compostos fluorados para aumentar a estabilidade e a segurança da bateria, bem como melhorar o desempenho dos ciclos de vida da bateria e da sua densidade de energia.
Em tecnologias de refrigeração: Compostos contendo flúor, especificamente hidrofluorcarbonos (HFCs) e hidrofluoroolefinas (HFOs), têm sido usados como refrigerantes em sistemas de ar condicionado e refrigeração. Embora os HFCs tenham um alto potencial de aquecimento global (GWP) e estejam sendo eliminados de acordo com a Emenda de Kigali ao Protocolo de Montreal, os HFOs são considerados uma alternativa mais favorável ao clima com valores de GWP mais baixos. Esses materiais refrigerantes de última geração ajudam a reduzir as emissões de gases de efeito estufa dos sistemas de resfriamento. O que ainda é controverso, dado ao potencial problema de tais materiais.
Células de combustível (fuel cells): O flúor é usado na produção de membranas de troca de prótons (PEMs) para células de combustível de hidrogênio. Essas membranas, muitas vezes feitas de Nafion, um fluoropolímero, são essenciais para conduzir prótons do ânodo ao cátodo dentro da célula de combustível, permitindo a geração de eletricidade. As células de combustível são consideradas uma tecnologia de energia limpa, pois produzem água como único subproduto quando o hidrogênio é usado como combustível.
Captura eletroquímica de carbono: Materiais fluorados, como líquidos iônicos e polímeros fluorados, têm sido investigados quanto ao seu uso potencial em sistemas eletroquímicos de captura de carbono. Esses sistemas visam capturar o CO2 diretamente da atmosfera ou das fontes de emissão, convertendo-o em produtos químicos úteis ou armazenando-o permanentemente. Materiais fluorados podem exibir alta solubilidade e seletividade de CO2, tornando-os adequados para esta aplicação.
Química verde: o flúor desempenha um papel na química verde, que busca reduzir o impacto ambiental de processos e produtos químicos. Solventes fluorados, como os hidrofluoréteres (HFEs), foram desenvolvidos para substituir os solventes tradicionais com alto potencial de aquecimento global ou que representam riscos à saúde humana e ao meio ambiente. Os HFEs não são inflamáveis, não destroem a camada de ozônio e têm baixa toxicidade, tornando-os uma possível opção mais ecológica.
Pesquisa e desenvolvimento: A pesquisa em andamento visa descobrir novos materiais e tecnologias contendo flúor com o potencial de contribuir ainda mais para a mitigação das mudanças climáticas. As propriedades químicas únicas do flúor o tornam um elemento valioso na busca de soluções inovadoras para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e aumentar a eficiência das tecnologias de energia limpa.
O material acima foi produzido com ajuda de inteligência artificial. O texto foi então revisado, corrigido e adaptado pelo Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle (Universidade Federal do Pampa).