as baterias do Lítio-ar podem armazenar a energia para carros, casas e indústria

April 12, 2019

A tecnologia atual da bateria de íon de lítio provavelmente não poderá segurar a procura enorme das décadas de vinda para a energia. Calcula-se que em 2050, a eletricidade comporá 50% da mistura da energia de mundo. Hoje essa taxa é 18%. Mas a capacidade instalada para a produção energética renovável é esperada aumentar quatro vezes mais. Isto exigirá as baterias que são mais eficientes, mais baratas e a favor do meio ambiente.

 

Uma das alternativas que estão sendo estudadas hoje em muitas partes do mundo é a bateria do lítio-ar. Alguns dos esforços brasileiros na busca para tal dispositivo foram apresentados no dia dois da semana Londres de FAPESP, guardado os 11-12 de fevereiro de 2019.

 

“Há muita conversa hoje sobre carros bondes. Alguns países europeus igualmente estão pensando sobre a proibição dos motores de combustão. Além, fontes renováveis como as baterias da necessidade de energia solar para armazenar o que é gerada durante o dia com a radiação solar,” disse Rubens Maciel Filho, um professor na escola da engenharia química da universidade de Campinas (UNICAMP).

 

A bateria do lítio-ar, funcionando atualmente somente em uma escala de laboratório, usa o oxigênio ambiental como um reagente. A bateria armazena a energia adicional com uma reação eletroquímica essa resultados na formação de óxido do lítio.

 

“É uma maneira sustentável de armazenar a energia elétrica. Com avanços, pode apoiar ciclos numerosos da descarga/carga. Tem o grande potencial para o uso no transporte, em veículos leves e pesados igualmente. Pode igualmente trabalhar em redes de distribuição da energia elétrica,” disse o pesquisador.

Mas transformar experiências em produtos comercialmente viáveis envolve compreender os fundamentos das reações eletroquímicas que ocorrem no processo.

 

“Igualmente exige o desenvolvimento dos materiais novos que permitem que nós leverage reações desejáveis e minimizem ou evitem o undesirable uns,” disse Maciel, diretor do centro de inovação de New Energy (CINEMATOGRAFIA). Com unidades em UNICAMP, o instituto de pesquisa energética nuclear (IPEN) e o instituto da química de São Carlos na universidade de São Paulo (USP), o centro são apoiados por FAPESP e por Shell sob o espaço do programa dos centros de pesquisa da engenharia (ERC).

 

Foi sobre explicar que alguns dos fenômenos precisam de ser observados no operando, ou ou seja no tempo real. “A ideia é manter-se a par das reações que ocorrem nas experiências dinâmicas e nas espécies químicas diferentes que são formadas, mesmo se temporariamente.

Se não, algumas das fases no processo obtêm perdidas e a bateria torna-se incapaz em termos do tempo da carga e da duração da carga.”

Para conduzir estas medidas, os pesquisadores estão usando o laboratório nacional (LNLS) da luz do Synchrotron no centro brasileiro para a pesquisa clara na energia e nos materiais (CNPEM), situado em Campinas.

 

Um outro projeto apresentado durante a sessão envolveu baterias do enxofre-ar. Apesar de não ser como eficiente, são energia barata e da loja por muitas horas. “Podem armazenar a energia por até 24 horas a custo muito baixo. Seus ingredientes principais são enxofre e a soda cáustica e são extremamente baratos. É por isso nós estamos investindo neles,” disse Nigel Brandon, um professor no Imperial College.

Devido a estas características, as baterias do enxofre-ar podem ser usadas nas casas ou nos negócios. Brandon acredita, contudo, que seu grande potencial está em estações de carregamento para os carros bondes, que se transformarão uns muito mais comum devido ao objetivo europeu de emissões de carbono do corte 80% em 2050.

 

“É importante para o relevo que o fato de que os projetos diferentes da bateria não estão competindo um com o otro mas um pouco se estão complementando,” disse Geoff Rodgers da universidade Londres de Brunel, facilitador da sessão.

Sun, hidrogênio e combustíveis biológicos

Umas baterias mais eficientes são particularmente importantes em uma encenação em que o uso da energia solar é esperado aumentar. A radiação solar máxima durante o dia exigirá a necessidade para o armazenamento eficiente da energia assim que pode ser tirada em cima na noite.

Maciel igualmente falou sobre um projeto na CINEMATOGRAFIA desenvolver umas pilhas fotovoltaicos mais eficientes que poderiam ser usadas no futuro para converter também a energia solar à eletricidade para obter produtos químicos, ou mesmo um hidrogênio da hidrólise da água.

O hidrogênio líquido é um combustível muito eficiente, mas sua produção envolve custos alta-tensão. É uma das opções que estão sendo consideradas no Reino Unido desde que os combustíveis biológicos não são tão viáveis quanto em Brasil.

“Nós estamos procurando enzimas bacterianas novas para a oxidação da lenhina, um polímero aromático que componha mais de 25% de divisões celulares da planta e somos parte do resíduo da produção do combustível biológico. O objetivo é desenvolver produtos novos tais como combustíveis biológicos, plásticos novos e produtos químicos para a indústria,” disse Timothy Bugg da universidade de Warwick.