Uma equipe japonesa e australiana (Universidades de New South Wales e Yokohama) acaba de anunciar que criou uma bateria de estado sólido que dizem ser literalmente eterna. E agora, um flashback.
Este verão estava avaliando com um pouco de orgulho o fato de meu smartphone ter quase 4 anos. tempos bíblicos de hoje, entre Obsolescência planejada e atualizações contínuas, mesmo mínimas, que quase o obrigam a trocar de aparelho a cada 18 meses (ou menos). Eu realmente não pensei em trocá-lo, mas em um dia quente de julho a placa traseira literalmente ejetou na frente dos meus olhos. Sim, ejetados, como aqueles assentos de piloto de jato quando se aperta o botão para escapar com o pára-quedas. Huh? Simples: a bateria havia inchado desproporcionalmente, fazendo com que o aparelho "explodisse". Pode ter pegado fogo, o cara do conserto me disse.
Bom. Isso é mau. Porque esta é uma ocorrência bastante comum e provavelmente muitos de vocês, leitores, já experimentaram algo semelhante. No entanto, o que é realmente preocupante é o impacto ambiental dessa baixa duração da bateria, especialmente agora que estamos colocando essas coisas em todos os lugares, em casas para economizar energia renovável e em praticamente todos os carros. O "santo graal" nessa área é encontrar uma bateria que dure muito mais e seja muito mais estável. Eu contei a vocês sobre muitas pesquisas nessa direção, e esta é incrível.
Ok, pessoal, vocês têm minha atenção.
Uma premissa antes de mergulhar nesta surpreendente pesquisa, para entender do que estamos falando. A maioria de nós usa baterias alimentadas de íons de lítio, que possuem dois eletrodos (positivo e negativo) e um eletrólito gelatinoso, além de um separador no centro. Este eletrólito permite que os íons Lítio para se mover entre os eletrodos, permitindo que a bateria armazene e libere energia elétrica. UMA bateria de estado sólido funciona de forma semelhante, mas usa um eletrólito sólido de cerâmica ou vidro. Esses eletrólitos mais densos permitem que as baterias de estado sólido retenham mais energia e funcionem mais rápido do que as baterias de íon-lítio. Por esse motivo, são ideais para veículos elétricos de longo alcance, aviação movida a bateria e até mesmo navios movidos a bateria.
E agora, o ponto fraco de ambos: a duração. O que acontece? Por que essas baterias "envelhecem" assim? Eu tento dizer isso brevemente. Às vezes, os íons de lítio presentes no eletrodo positivo podem atrair e absorver elétrons "fora da lei", transformando-se em depósitos de lítio metálico bruto. Esse processo pode reduzir a quantidade de íon-lítio disponível na bateria, reduzindo assim sua capacidade geral. Assim como placas de colesterol em uma artéria, então, se esses depósitos de lítio se acumularem (em picos chamados dendritos), eles podem causar um curto-circuito catastrófico na célula. Acontece em baterias de íon-lítio e, no momento, ainda mais catastroficamente em baterias de estado sólido. Voilá. E meu telefone sumiu.
Sim, mas a bateria eterna?
Aqui estamos. Na pesquisa que acaba de ser publicada na Nature (como sempre, vou colocar o link para você se quiser saber mais: você pode encontrar aqui), a equipe anuncia que criou um eletrodo positivo tão estável que não produz depósitos de lítio, o que significa que uma bateria de estado sólido que o usa praticamente nunca se degradará. Para demonstrar isso, eles construíram uma pequena célula de 300 mAh e a testaram repetidamente. Após 400 ciclos de carga, ainda tinha literalmente a mesma capacidade inicial: proporcionalmente é como se um Tesla Model 3 LR tivesse percorrido 212.000 quilômetros (132.000 milhas) sem perder sua capacidade de carga. Normalmente, as células Tesla degradam em 12% após esta distância, mas esse novo eletrodo parece prometer um futuro com muito, muito menos limites para nossas baterias. Abre cenários em que até mesmo uma bateria sobrevive à vida útil do veículo que a hospeda, "migrando" para um novo veículo.
As implicações: muitas e muito importantes
Hoje, o produção de veículos elétricos e suas baterias têm alto impacto ambiental, incluindo emissões de carbono para produção e para as atividades de extração necessárias. No entanto, com esta nova bateria eterna, a indústria de veículos elétricos poderia se tornar muito mais sustentável. Isso abriria grandes espaços para o mercado de VEs usados, pois mesmo aqueles com alta quilometragem ainda poderiam funcionar adequadamente. Em outras palavras, qualquer pessoa, independentemente do orçamento, poderia dirigir um veículo elétrico.
E as baterias de rede? Eles são atualmente um pilar fundamental da infraestrutura de energia renovável, mas sua vida útil é limitada. As células funcionam por cerca de 20 anos. No momento, isso não é um problema, pois nenhuma bateria da rede tem mais de 20 anos, mas quando começarmos a substituí-las, produziremos mais emissões de carbono e mineração prejudicial ao meio ambiente. Com uma bateria virtualmente eterna como a apresentada na Nature, a vida útil das baterias da rede será indefinida e isso reduzirá bastante as emissões globais de carbono no campo já mais verde da energia renovável.
Resumindo: essa bateria eterna pode mudar o mundo?
Eu diria que sim, mesmo que a palavra "eterno" soe mal e não possa ser verdade. Os dados atuais nos mostram que, após um bom número de ciclos, a bateria não mudou nada, mas isso não significa que a bateria nunca ficará sem capacidade. Aliás, também há outros fatores a serem considerados: por exemplo, quanto tempo leva para carregar uma bateria assim? Quão seguro é? Quanto vai custar. É fácil dizer eterno.
E, no entanto, mesmo que permaneçamos racionais, devemos comemorar: se esses pesquisadores, como afirmam, encontraram uma maneira de fabricar baterias incrivelmente duradouras e densas em energia, os efeitos indiretos de tal tecnologia terão um impacto profundo. impacto em nosso futuro e sobre nossos esforços para salvar o mundo... de nós mesmos.
