Imagine ter um automóvel elétrico cujas baterias recarreguem na mesma velocidade que se enche o tanque de gasolina. O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT em inglês), nos Estados Unidos, está perto de fazer essa ideia virar realidade.
Pesquisadores do MIT desenvolveram uma tecnologia baseada em um novo desenho para as baterias recarregáveis, e o resultado apresentado é inovador. A nova arquitetura é chamada de célula de fluxo semi-sólido, e consiste em um sistema no qual partículas sólidas ficam suspensas em um líquido portador e são bombeadas por um dispositivo.
Nesse modelo, os eletrodos da bateria são compostos por partículas sólidas suspensas em um líquido eletrólito, e ficam separados por um filtro, que funciona como uma membrana porosa. Esse semi-sólido tem uma densidade energética – a quantidade de energia que pode ser armazenada em determinado volume – dez vezes maior que as baterias convencionais. “Parece um lodo. Nós o chamamos de crude de Cambridge”, afirmaram os cientistas.
Além disso, a nova bateria tem um custo de produção mais baixo do que os dispositivos de fluxo líquido. E em razão da alta densidade energética do semi-sólido, o material não precisa ser bombeado rapidamente para liberar energia. Outra vantagem é que o novo sistema permite duas formas de recarga: a normal, na qual se recarregam os eletrodos existentes, e uma nova, na qual o fluido usado pode ser substituído mais rapidamente por um semi-sólido novo.
Outra característica importante do novo modelo de bateria é que ele separa as duas funções do dispositivo – armazenar e liberar energia – em estruturas separadas, enquanto as baterias convencionais fazem a armazenagem e o descarte em uma só estrutura. Segundo Yet-Ming Chiang, um dos professores que liderou o estudo, a separação dessas funções pode aumentar a eficiência do dispositivo e permite eliminar espaço na confecção do dispositivo.
“Estamos usando duas tecnologias comprovadas, e colocando-as juntas”, declarou Craig Carter, o outro professor responsável.
Chiang revelou que os cientistas estão tentando descobrir outras combinações químicas para usar no sistema. “Adaptaremos com o que pode ser desenvolvido na prática agora, mas à medida que materiais melhores surgirem, poderemos adaptá-los a esta arquitetura”.
Para Yuri Gogotsi, diretor do Instituto de Nanotecnologia de Drexel, “a demonstração de uma bateria semi-sólida de íons de lítio é uma grande descoberta, que mostra que materiais lodosos podem armazenar energia elétrica. Esse avanço tem grande importância para o futuro da produção e armazenamento de energia”.
Ele acredita que mais pesquisas serão necessárias para se encontrar melhores materiais para a bateria, mas acrescentou que não vê “problemas essenciais que não possam ser resolvidos . Mas é claro que desenvolver sistemas de trabalho que possam competir com as baterias disponíveis atualmente em termos de custo e desempenho pode levar anos”.
* Publicado originalmente no site CarbonoBrasil.
