Helena Braga, pesquisadora e professora da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), participou do podcast O Futuro do Futuro, do Expresso. Na conversa, a cientista detalha por que as baterias que se autocarregam podem chegar em breve e descreve, em linhas gerais, o mecanismo por trás da tecnologia.
Em 2020, o grupo liderado por Helena lançou os fundamentos de um modelo de bateria inovador capaz de se autocarregar, a partir da integração, dentro da mesma célula, de “capacitância negativa e da resistência negativa”.
Embora hoje ainda seja raro ver esse tipo de solução aplicada em escala industrial, a professora reconhece que isso ainda é um desafio, mas admite que “poderá estar para breve”.
Como funciona esta tecnologia?
Segundo a docente, as baterias que se autocarregam seguem a mesma arquitetura das baterias de íons de lítio: contam com ânodo, cátodo e eletrólito.
O eletrólito é o meio no qual os íons circulam entre ânodo e cátodo (os eletrodos) da bateria, movimentando cargas elétricas e produzindo corrente elétrica. Em outras palavras, é ele que viabiliza a conversão de energia química em energia elétrica.
Nas baterias que se autocarregam, porém, o “trabalho de pôr os iões no sítio certo é feito espontaneamente dentro do eletrólito”.
Como isso acontece? De acordo com Helena, o eletrólito - que, nesse caso, é sólido - também é ferroelétrico. Isso quer dizer que, “de forma espontânea, a uma certa temperatura - sem ser necessária a utilização de energia -, se vai criar uma zona do material que está com uma carga positiva e uma zona do material que vai adquirir uma carga negativa; e cargas positivas e cargas negativas a uma certa distância resultam em energia armazenada”. Com isso, pode haver redução dos custos associados ao uso da rede elétrica.
Além de serem baterias sólidas, elas também trabalham com íons de sódio (sal), já que se trata de um material amplamente abundante. A aplicação de sódio em baterias não é exatamente novidade, embora, no caso das que já conhecemos, o eletrólito seja líquido.
Mesmo sendo cedo para imaginar a instalação dessas baterias em automóveis, Helena Braga diz ter confiança de que isso pode vir a acontecer.
Qual será o futuro das baterias?
Para a professora, as baterias autocarregáveis representam apenas uma parte do que está por vir. No podcast, ela mencionou ainda outra possibilidade que pode estar próxima: as baterias wireless, isto é, sem fios. Como o nome sugere, elas devem permitir que o carregamento ocorra à distância.
Na avaliação da pesquisadora, essas soluções seriam “o futuro do futuro das baterias”, mas não são a única aposta. Já as baterias de estado sólido, com eletrólitos à base de sódio e potássio, são descritas por ela como “um presente com o pé no futuro”.
Com o tempo, essas baterias podem até superar a capacidade oferecida pelas baterias de íons de lítio. Ainda assim, a cientista pondera que, muito provavelmente, as baterias de estado líquido não serão simplesmente deixadas de lado.
Concorrência vai diminuir o preço
Um dos maiores entraves enfrentados pela indústria de baterias tem sido o custo de fabricação - e, sobre isso, Helena Braga também se posiciona.
“A Europa está a tentar chegar ao desenvolvimento de uma Ásia.”
Helena Braga, Investigadora e Professora
De acordo com ela, há 39 gigafábricas de baterias planejadas na Europa, enquanto a China já começa a restringir a criação de novas gigafábricas no próprio território. Para Helena, “os preços vão baixar com a concorrência”.
Ao comentar a autonomia dos carros elétricos atuais, a pesquisadora afirma que eles já entregam uma autonomia elevada. Como exemplo, ela cita o Lucid Air Grand Touring, com autonomia de até 832 km.
“O automóvel com uma autonomia de 1000 km estará perto com estas novas tecnologias.”
Helena Braga, Investigadora e Professora
Fonte: Expresso
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