Sal e uma bateria: quebrando os limites do armazenamento de energia

Escrito por Bruno Teles
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Atualmente, devido a busca por energias renováveis, o fator limitante da revolução energética não é mais o fornecimento de energia, mas,  o armazenamento de energia. Sendo assim, baterias mais ecológicas e limpas são extremamente necessárias para carregar carros, celulares e outros dispositivos por mais tempo.

Futuramente, é provável que grande parte da nossa energia venha de fontes renováveis, como a energia solar e eólica. Entretanto, nem sempre elas estarão disponíveis, o que faz necessário buscar um equilíbrio entre o fornecimento e o armazenamento, pois é preciso “guardar” toda a eletricidade excedente.

Neste sentido, uma maneira de chegar a esse resultado são baterias mais duradouras. No entanto, até mesmo as melhores baterias têm problemas. Por exemplo, as células de íon-lítio usam lítio como um componente, extraído do sal. Entretanto, nem todas as regiões do mundo têm reservas de sal.

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armazenamento de energia
Armazenamento de energia (Reprodução: divulgação)
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As baterias convencionais de íons de lítio costumam ter três componentes. Além disso, ainda há dois componentes sólidos – os eletrodos – e um líquido chamado eletrólito. Quando a bateria descarrega, os elétrons saem do ânodo para o catodo, e alimenta o dispositivo conectado. Quando a bateria está sendo carregada, o processo é o oposto.

Basicamente, esse processo é uma reação eletroquímica reversível. Logo, existem muitas etapas desse processo básico com diferentes tipos de produtos químicos e íons envolvidos. O Projeto ASTRABAT busca acabar o eletrólito líquido e torná-lo um sólido ou gel.

Dessa forma, essas baterias de estado sólido têm a densidade de energia mais alta, o que resulta em uma alimentação dos dispositivos por mais tempo. Além disso, elas são mais seguras e fáceis de fabricar, pois não utilizam um eletrólito líquido inflamável, como as baterias de íons de lítio.

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Entretanto, tais baterias usam um gel como eletrólito e só funcionam corretamente em temperaturas acima de 60 °C. Logo, elas são inadequadas para muitas aplicações, tendo o armazenamento de energia comprometido. Por isso, mudar essa situação é combater as mudanças climáticas do planeta.

O armazenamento de energia como nunca visto antes

Neste sentido, a pesquisa aperfeiçoará essa receita para criar uma nova bateria de lítio de estado sólido. No processo, haverá uma análise de todos os componentes candidatos para a bateria e descobrir quais deles funcionam melhor para o melhor armazenamento de energia.

Para isso, a equipe envolvida investiga se será mais fácil reciclar lítio e outros elementos de bateria em estado sólido, em comparação com baterias típicas de íons de lítio. Caso seja positivo, isso poderá aumentar a reciclagem de lítio e reduzir a dependência de importações do produto.

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Caso seja bem sucedida, a pesquisa fornecerá baterias de lítio em estado sólido para o uso comercial em carros elétricos por volta de 2030. Segundo o Dr. Mailley, envolvida no estudo, tais baterias são uma invenção importante para o armazenamento de energia, por fornecer armazenamento mais fácil e sustentável.

Existem muitas outras soluções possíveis, como usar manganês ou sódio (em vez de lítio). Elas podem funcionar. Mas precisamos continuar investindo em pesquisas para validar a próxima geração de bateria, disse ela.

Por fim, ela também aponta que existem outras soluções, como usar sódio ou manganês, no lugar do lítio. Embora seja possível funcionar, ela acredita que as pesquisas ainda buscam validar a próxima geração de baterias, para ter um armazenamento de energia mais eficiente para todo o planeta.

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