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 considerei com um pouco de orgulho o facto do meu smartphone já ter quase 4 anos. Tempos Bíblicos Hoje em dia, 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 o aparelho “explodir”. Poderia ter pegado fogo, disse-me o reparador.
Bom. Isso é mau. Porque esta é uma ocorrência bastante comum e provavelmente muitos de vocês, leitores, já passaram por algo semelhante. No entanto, o que é realmente preocupante é o impacto ambiental desta fraca duração da bateria, especialmente agora que iremos colocar estas coisas em todo o lado, nas casas para conservar energia renovável e em praticamente todos os carros. O “Santo Graal” neste campo é encontrar uma bateria que dure muito mais e seja muito mais estável. Já falei 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 sejam mais rápidas do que as baterias de íons de lítio. Por esse motivo, são ideais para veículos elétricos de longo alcance, aviação movida a bateria e até navios movidos a bateria.
E agora, o ponto fraco de ambos: a duração. O que acontece? Por que essas baterias “envelhecem” assim? Vou tentar dizer brevemente. Às vezes, os íons de lítio no eletrodo positivo podem atrair e absorver elétrons “desonestos”, transformando-se em depósitos de lítio metálico bruto. Este processo pode reduzir a quantidade de íons de lítio disponíveis na bateria, reduzindo assim sua capacidade total. Um pouco como placas de colesterol em uma artéria, então, se esses depósitos de lítio se acumularem (em pontas chamadas dendritos), eles podem causar um curto-circuito catastrófico na célula. Isso acontece em baterias de íon-lítio e, atualmente, de forma ainda mais catastrófica nas 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 utiliza praticamente nunca se degradará. Para provar isso, eles construíram uma pequena célula de 300 mAh e testaram-na 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 este novo eléctrodo parece prometer um futuro com muito, muito menos limites para as nossas baterias. Abre cenários em que até uma bateria sobrevive à vida do veículo que a acolhe, “migrando” para um novo veículo.
As implicações: muitas e muito importantes
Hoje, o produção de veículos elétricos e as suas baterias têm um elevado impacto ambiental, incluindo emissões de carbono para a produção e as atividades de extração necessárias. No entanto, com esta nova bateria eterna, a indústria dos veículos eléctricos poderia tornar-se muito mais sustentável. Isso abriria grandes espaços para o mercado de veículos elétricos usados, já que mesmo aqueles com alta quilometragem ainda seriam capazes de funcionar adequadamente. Em outras palavras, qualquer pessoa, independentemente do orçamento, poderia dirigir um veículo elétrico.
E as baterias de rede? São atualmente um pilar fundamental da infraestrutura de energias renováveis, mas a sua vida útil é limitada. As células funcionam por cerca de 20 anos. Neste momento, isto não é um problema, uma vez que nenhuma bateria de rede tem mais de 20 anos, mas quando começarmos a substituí-las produziremos mais emissões de carbono e mineração prejudicial ao ambiente. Com uma bateria praticamente eterna como a apresentada na Nature, a vida útil das baterias da rede será indefinida, o que reduzirá enormemente as emissões globais de carbono no já mais verde campo das energias renováveis.
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 mostram-nos que após um número suficiente de ciclos a bateria não se moveu nem um pouco, mas isso não significa que uma bateria nunca esgotará a sua capacidade. E em qualquer caso há também outros factores a considerar: por exemplo, quanto tempo demora a carregar uma bateria destas? Quão seguro é isso? Quanto vai custar. É fácil dizer eterno.
No entanto, mesmo que continuemos racionais, há motivos para nos regozijarmos: se estes investigadores, como anunciam, encontrarem uma forma de fabricar baterias incrivelmente duradouras e com elevada densidade energética, os efeitos de cascata dessa tecnologia terão um impacto profundo sobre nosso futuro e sobre nossos esforços para salvar o mundo… de nós mesmos.
