Ao longo dos anos, a NASA desenvolveu muitas tecnologias úteis e interessantes: monitores de tela plana, colchões de espuma com memória, novos sistemas de isolamento e energia, câmeras compactas e poderosas que hoje encontram um lugar em nossos smartphones e outros. O mais recente spinoff da NASA, no entanto, pode ser o mais significativo. Ao redesenhar um dos experimentos mais inovadores da NASA, os engenheiros da MOXIE NASA conseguiram criar uma bateria extraordinária: carbono-oxigênio.
Mas vamos dar um passo atrás
Para quem não se recuperou o post do Futuroprossimo que fala sobre isso, MOXIE é um experimento da NASA que faz parte da missão Perseverance a Marte. Seu objetivo é transformar a atmosfera rica em dióxido de carbono de Marte em ar respirável: em 2021, o MOXIE atingiu o marco e se estabeleceu como o primeiro dispositivo a criar o suprimento vital de oxigênio necessário para uma base em Marte.
Um avanço crucial para a criação de uma tecnologia que pode sustentar a vida humana em planetas distantes. E aqui chegamos ao ponto: os engenheiros que trabalharam no MOXIE perceberam que a célula de combustível pode ser usada tanto como gerador quanto como armazenador de energia. Resultado? nasceu uma bateria alimentada por carbono e oxigênio.
Carbono-oxigênio: no espaço e na terra
Sentindo seu potencial já em 2018, Chris Graves, um dos principais engenheiros do projeto MOXIE, deixou a NASA para fundar Energia do meio-dia com o objetivo de desenvolver baterias de carbono-oxigênio para o mercado de massa.
Em resumo, Noon desenvolveu uma tecnologia que tem certeza de seu funcionamento graças a experimentos no dispositivo da NASA. A intuição e o conhecimento do assunto deram à Noon uma vantagem definitiva sobre outras startups.
Como funciona a bateria de carbono-oxigênio?
Cada bateria consiste em dois tanques de gás pressurizado, reguladores de pressão, compressores e uma célula eletrolisadora de óxido sólido. Para carregá-lo, uma voltagem é aplicada à célula de combustível, que divide o dióxido de carbono em monóxido de carbono e oxigênio. Esta mistura é armazenada no segundo tanque. Para descarregar a bateria, a mistura de gás flui para dentro da célula, recombinando-se para produzir dióxido de carbono e gerar eletricidade.
Mais importante ainda, a Noon já fabricou e aprimorou essas baterias: no mês passado, levantou US$ 28 milhões em financiamento para colocar o dispositivo no mercado até 2025.
Sim, mas é bom?
Você faz: esta bateria não utiliza metais pesados e armazena energia dentro do gás natural, com baixíssimo impacto ambiental. É surpreendentemente denso em energia e incrivelmente barato. Precisa de mais alguma coisa?
Talvez alguns dados de referência
Para se ter uma ideia, a célula Panasonic 21700 utilizada pela Tesla para o seu Model 3 LR custa cerca de 137 euros ($151) por kWh e tem uma densidade energética de 247 Wh/L. A bateria de carbono-oxigênio do Noon custa 13 euros (US$ 70) por kWh e tem uma densidade de energia de 15,10 Wh/L. Em duas palavras: é 90% mais barato e com três vezes a densidade de energia.
Sobre o impacto ambiental: se substituíssemos a bateria de um Tesla Model 3 LR pela bateria de carbono-oxigênio do Noon, sua capacidade de 82 kWh aumentaria para 247 kWh, triplicando o alcance.
O custo da bateria? Cairia de cerca de US$ 12.382 para US$ 3.729,70. Um carro que custa quase 9000 euros menos, com uma autonomia que ultrapassa os 1500 quilómetros (948 milhas).
Não é possível: há algo acontecendo.
Bem, sim. Há mais de um aspecto a considerar, na verdade.
Primeiro: as baterias de carbono-oxigênio têm uma autonomia limitada de cerca de 100 horas (4 dias), depois começam a descarregar sozinhas. Pode ser resolvido, certo?
segunda: para obter tempos de carregamento mais rápidos, você precisa aumentar o tamanho, mas isso prejudica a economia e talvez até o fator de forma dos carros: imagine carros com uma "corcunda" para a bateria?
É claro que para ver uma bateria de carbono-oxigênio em veículos elétricos teremos que esperar mais do que os dois anos previstos. Podemos nunca vê-los, mas aqui está o problema: eles são feitos para outra coisa.
Carbono-oxigênio: o alvorecer de uma nova matriz energética
O pico de produção de energia eólica e solar não coincide com o pico de demanda de energia: por isso o futuro renovável do nosso planeta passa pelo uso de grandes baterias para armazenar energia.
Hoje, fontes de energia como a nuclear, que ainda fazem parte do jogo, podem ser usadas para recarregar as baterias da rede elétrica quando elas se esgotam. Num futuro (desejável) só de renováveis, as baterias serão necessárias e não podem ser de íon-lítio, porque seriam proibitivamente caras.
Os carbono-oxigênios, sim: podem se tornar protagonistas. Eles podem possibilitar uma rede de energia alimentada por energia totalmente renovável e com emissões ultrabaixas.
Em conclusão
Aparentemente, chegou a mensagem que esperávamos do espaço: da MOXIE chegou uma solução extraordinária que em breve poderá estar no centro de nossas redes de energia.
Tecnologia duplamente incrível: ajude a salvar este planeta e explore outros. Diga isso a qualquer um que ainda se pergunte para que servem as missões espaciais.
