Naina Helen Jama/TT News Agency/AP
Os pesquisadores John Goodenough, nascido na Alemanha e naturalizado americano, Stanley Whittingham, nascido no Reino Unido e naturalizado americano, Akira Yoshino, do Japão, foram laureados com o Prêmio Nobel de Química 2019 em função do desenvolvimento das baterias de lítio, usadas em praticamente todos os tipos de dispositivos, desde telefones celulares a laptops e carros elétricos Naina Helen Jama/TT News Agency/AP

Nobel de Química 2019 vai para desenvolvimento de baterias usadas em celulares

John Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino foram laureados por pesquisas com o lítio; aos 97 anos, Goodenough se tornou a pessoa mais velha premiada com o Nobel

Giovana Girardi, O Estado de S.Paulo

09 de outubro de 2019 | 06h50
Atualizado 10 de outubro de 2019 | 15h00

SÃO PAULO - Os pesquisadores John Goodenough, da Universidade do Texas, M. Stanley Whittingham, da Universidade de Binghamton, ambas nos Estados Unidos, e Akira Yoshino, da Universidade Meijo, no Japão, foram laureados nesta quarta-feira, 8, com o Prêmio Nobel de Química 2019 pelo desenvolvimento de baterias de lítio. O trio criou um "mundo recarregável", nas palavras do comitê do Prêmio Nobel.

Nascido em 1922 na cidade de Jena, na Alemanha, Goodenough se tornou aos 97 anos a pessoa mais velha a ser premiada com um Nobel na história. 

Esta bateria leve, recarregável e poderosa, é hoje usada em praticamente todos os tipos de dispositivos, desde telefones celulares a laptops e carros elétricos. Elas também são capazes de armazenar quantidades significativas de energia solar e eólica, por exemplo, abrindo o caminho para uma sociedade livre dos combustíveis fósseis, pontua o comitê do Nobel.

Essa história tem início nos anos 1970. A crise dos preços e a noção de que o petróleo é um recurso finito fizeram uma das gigantes do setor, a Exxon, começar a buscar uma diversificação de suas atividades e contratar pesquisadores que trabalhassem no campo de energia, desde que não envolvesse petróleo. A ideia era ter alternativas que não dependessem tanto de combustíveis fósseis.

Entenda as pesquisas premiadas com o Nobel de Química

Um dos cientistas a entrar na empresa foi Whittingham, em 1972. Pesquisando supercondutores, ele descobriu um material extremamente rico em energia, que usou para criar um inovador cátodo (o lado positivo da bateria), a partir de dissulfeto de titânio. 

Em nível molecular, esse material tem camadas que podem abrigar e intercalar íons de lítio. Dentro do esquema padrão de pilhas, o metal de lítio ficava do lado negativo (ânodo), enviando os elétrons para o eletrodo positivo.

Foi os primórdios da bateria de lítio, que já tinha um grande potencial, de pouco mais de dois volts. Para comparação, muitas das pilhas alcalinas que usamos hoje tem 1,5 V. O problema é que o lítio metálico é reativo, o que tornava a bateria muito explosiva e também porque logo começava a ocorrer uma perda de voltagem. Os cientistas tiverem de aprender a domar essa reatividade do lítio. Outro desafio era como manter a voltagem ou mesmo aumentá-la. 

John Goodenough imaginou que o cátodo teria um potencial ainda maior se fosse fabricado com óxido de metal em vez de sulfeto de metal. Em 1980, ele demonstrou que o óxido de cobalto com íons de lítio intercalados poderia produzir até quatro volts, o que era considerado um valor enorme para uma bateria.

Este modelo, no entanto, ainda usava o metal de lítio, o que continuava deixando-o instável. Foi quando Yoshino entrou em ação. Ele usou esse cátodo para criar a primeira bateria comercialmente viável de íons de lítio, em 1985. Sua sacada foi usar, em vez de lítio reativo no ânodo, coque de petróleo (pedregulhos do combustível). O material de carbono, como o óxido de cobalto do cátodo, também pode intercalar íons de lítio.

Isso junto com o material usado por Goodenough poderia manter a voltagem sempre elevada. Essa é a configuração que temos até hoje nas baterias modernas de lítio, com os íons indo de um lado para o outro e liberando os elétrons. Ao ser colocada numa tomada, reverte-se o processo. A direção dos elétrons se inverte e a bateria é recarregada.

O resultado, explica o comitê do Nobel, foi uma bateria leve e resistente que poderia ser carregada centenas de vezes antes de seu desempenho reduzir. A vantagem das baterias de íon de lítio é que elas não funcionam a partir de reações químicas, mas em íons de lítio que fluem para frente e para trás entre o ânodo e o cátodo.

Revolução

Foi uma revolução. Essas baterias entraram no mercado em 1991, lançando as bases para uma sociedade sem fio e um caminho para um futuro sem combustíveis fósseis.

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Estas descobertas levaram ao desenvolvimento de um produto fantástico, com aplicações em muitas instâncias, desde telefones que quase todos nós usamos diariamente, a veículos, como carros e bicicletas elétricas. E vem crescendo o seu uso como complemento para fontes de energia que flutuam ao longo do tempo, como as energias solar e eólica
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Olof Ramström, membro do comitê do Nobel

“Esta bateria teve um impacto dramático na nossa sociedade. É muito claro que as descobertas dos nossos três laureados tornou isso possível, beneficiando a humanidade”, disse Ramström.

Yoshino participou ao vivo da coletiva de imprensa que anunciou os vencedores. Por telefone, a partir do laboratório da empresa Asahi Kasei, onde é pesquisador, ele comentou como teve a ideia inovadora. “Eu meio que senti a direção para qual as tendências estavam se movendo. Você poderia dizer que eu tinha um bom senso de olfato”, brincou.

Ele também disse ter ficado feliz que sua descoberta possa ajudar o meio ambiente e que tenha sido contemplada pelo Nobel em um contexto de agravamento das mudanças climáticas causadas pelo excesso de uso de combustíveis fósseis. “Espero que isso encoraje jovens cientistas.”

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É minha esperança que esse reconhecimento ajude a lançar uma luz muito necessária sobre o futuro da energia da nação
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M. Stanley Whittingham, pesquisador da Universidade do Estado de Nova York, em Binghamton, laureado com o Nobel de Química

O trio vai dividir igualmente o prêmio de 9 milhões de coroas suecas, cerca de R$ 3,7 milhões. Entre 1901 e 2018, 110 prêmios Nobel de Química foram concedidos. Em 63 ocasiões, apenas um pesquisador foi premiado. Neste período, somente cinco mulheres receberam a láurea. / Com agências internacionais

Quem são os pesquisadores laureados com o Nobel de Química 2019

  • John B. Goodenough, de 97 anos, nasceu em Jena, na Alemanha, de pais americanos. É professor da Universidade do Texas, nos Estados Unidos.
  • M. Stanley Whittingham, de 77 anos, tem cidadania britânica e americana. É professor da Universidade Binghamton, do Estado de Nova York, nos Estados Unidos.
  • Akira Yoshino, de 71 anos, nasceu em Suita, no Japão. É professor da Universidade Meijo, de Nagoya, no Japão, e pesquisador honorário da empresa Asahi Kasei.

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Nobel de Química: veja os últimos premiados

Desde 1901, 110 prêmios foram entregues a 180 representantes da área; apenas cinco eram mulheres

Mariana Hallal, especial para o Estado

09 de outubro de 2019 | 05h00
Atualizado 09 de outubro de 2019 | 08h20

SÃO PAULO - Os vencedores do Prêmio Nobel de Química 2019 foram conhecidos nesta quarta-feira, 9. Os pesquisadores John Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino foram laureados por seus trabalhos para o desenvolvimento de baterias de lítio.

A distinção é concedida a pessoas ou instituições que realizaram a descoberta ou progresso mais importante na área. A cerimônia de premiação será realizada em Estocolmo, na Suécia, no dia 10 de dezembro, data da morte de Alfred Nobel.

A Química foi o campo do conhecimento mais importante para o desenvolvimento do trabalho do inventor sueco. Desde 1901, a Academia Real das Ciências da Suécia entregou 110 prêmios a 180 representantes da área. Destes, 63 foram concedidos a apenas um vencedor, 23 foram divididos entre dois e 24 foram compartilhados por três laureados. A distinção não foi concedida em oito ocasiões: em 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 e 1942. Além da medalha, os ganhadores dividem entre si um prêmio de 9 milhões de coroas suecas - aproximadamente R$ 3,7 milhões. 

Apenas cinco mulheres venceram o Nobel de Química em toda a história. Uma delas foi a estadunidense Frances H. Arnold, que levou o prêmio no ano passado junto de outros dois cientistas. Além dela, Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) e Ada Yonath (2009) foram laureadas.

O Estado relembra os últimos premiados com o Nobel de Química:

Prêmio Nobel de Química 2019: John Goodenough, da Alemanha e naturalizado americano, M. Stanley Whittingham, do Reino Unido e naturalizado americano, e Akira Yoshino, do Japão

Em 2019, os pesquisadores John Goodenough, nascido na Alemanha e naturalizado americano, M. Stanley Whittingham, nascido no Reino Unido e naturalizado americano, e Akira Yoshino, japonês, foram laureados pelo desenvolvimento das baterias de lítio. O trio criou "mundo recarregável", nas palavras do comitê do Prêmio Nobel.

Prêmio Nobel de Química 2018: Frances H. Arnold, George P. Smith, ambos dos Estados Unidos, Gregory P. Winter, do Reino Unido

Em 2018, Frances H. Arnold, nascida nos Estados Unidos, levou o prêmio por uma invenção conhecida como evolução dirigida de enzimas. Ela dividiu a honraria com o americano George P. Smith e o britânico sir Gregory P. Winter, laureados pelo pioneirismo no desenvolvimento de uma técnica conhecida como “phage display”.

Prêmio Nobel de Química 2017: Jacques Dubochet, da Suíça, Joachim Frank, da Alemanha, e Richard Henderson, da Escócia

Em 2017, o prêmio foi dividido entre o suíço Jacques Dubochet, o alemão Joachim Frank e o escocês Richard Henderson. Eles se destacaram pelo desenvolvimento de métodos de microscopia que revolucionaram a bioquímica utilizando temperaturas muito baixas.

Prêmio Nobel de Química 2016: Jean-Pierre Sauvage, da França, J. Fraser Stoddart, do Reino Unido, e Bernard L. Feringa, da Holanda

O prêmio de 2016 foi compartilhado pelo francês Jean-Pierre Sauvage, o britânico sir J. Fraser Stoddart e o holandês Bernard L. Feringa por seus trabalhos no design e síntese de máquinas moleculares.

Prêmio Nobel de Química 2015: Tomas Lindahl, da Suécia, Paul Modrich, dos Estados Unidos, Aziz Sancar, da Turquia

Em 2015, o prêmio foi para o sueco Tomas Lindahl, o americano Paul Modrich e o turco Aziz Sancar por seus estudos sobre reparação do DNA danificado.

Prêmio Nobel de Química 2014: Eric Betzig, William E. Moerner, ambos dos Estados Unidos, e Stefan W. Hell, da Romênia

A edição de 2014 do Prêmio Nobel de Química laureou o americano Eric Betzig, o romeno Stefan W. Hell e o americano William E. Moerner pelo desenvolvimento da microscopia de fluorescência de super-resolução. 

Prêmio Nobel de Química 2013: Martin Karplus, da Áustria, Michael Levitt, da África do Sul, e Arieh Warshel, de Israel

O prêmio de 2013 foi concedido ao austríaco Martin Karplus, ao sul-africano Michael Levitt e ao israelense Arieh Warshel pelo desenvolvimento de modelos multiescala para sistemas químicos complexos. 

Prêmio Nobel de Química 2012: Robert J. Lefkowitz e Brian K. Kobilka, ambos dos Estados Unidos

Em 2012, os americanos Robert J. Lefkowitz e Brian K. Kobilka foram premiados pelos estudos sobre os receptores acoplados a proteínas G.

Prêmio Nobel de Química 2011: Dan Shechtman, de Israel

A edição de 2011 premiou o israelense Dan Shechtman por seu trabalho com semicristais.

Prêmio Nobel de Química 2010: Richard F. Heck, dos Estados Unidos, Ei-ichi Negishi, da China, Akira Suzuki, do Japão

Em 2010, o prêmio foi entregue ao americano Richard F. Heck, ao chinês Ei-ichi Negishi e ao japonês Akira Suzuki pelo catalisador de paládio de acoplamento cruzado em sínteses orgânicas.

Prêmio Nobel de Química 2009: Venkatraman Ramakrishnan, da Índia, Thomas A. Steitz, dos Estados Unidos, e Ada E. Yonath, de Israel

O prêmio de 2009 foi concedido ao indiano Venkatraman Ramakrishnan, ao americano Thomas A. Steitz e à israelense Ada E. Yonath pelos seus estudos sobre a estrutura molecular do ribossomo.

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