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silvio lohmann

A corrida agora é pela produção de baterias de estado sólido para EVs

15/08/2024

Em meio à transição de motores a combustão para propulsão elétrica, há uma expressão dominante no mercado automotivo global: “baterias de estado sólido”. A célula substitui os eletrólitos líquidos ou em gel (mais voláteis) nas baterias tradicionais de íons de lítio por eletrólitos sólidos. A tecnologia já é aplicada em pequenos aparelhos, como Smartwatches.

Na indústria automotiva, as vantagens estão na maior densidade de energia, mais segurança, longevidade, menor volume de emissões de gases de efeito estufa e o carregamento rápido. A principal desvantagem está no alto investimento de produção, porque os eletrólitos sólidos são mais difíceis de projetar e fabricar.

Atualmente, uma bateria com esta tecnologia pode custar mais de quatro vezes o valor de uma célula de íons de lítio. O fator custo é um estímulo para acelerar as pesquisas. Governos dos Estados Unidos, China e da União Europeia incluíram a questão nos seus planos estratégicos de transição energética. Individualmente, há empresas avançando no desenvolvimento da tecnologia.

A BMW planeja lançar um protótipo com bateria de estado sólido até o final de 2025. A Volkswagen anunciou um produto em teste, em parceria com a QuantumScape, da Califórnia, que manteve mais de 95% de sua capacidade original após 1.000 ciclos de carregamento. Toyota e Panasonic trabalham juntas para oferecer uma solução até 2027, mesmo prazo estabelecido pela sul-coreana Samsung e a chinesa CATL.

Para pesquisadores, a projeção é de que o ponto de inflexão será em 2028. De qualquer modo, na medida em que a tecnologia seja viabilizada, a China perderá muito do seu protagonismo na produção de baterias para veículos elétricos.

 

Rotas mais sólidas

As pesquisas para o desenvolvimento e viabilidade industrial de baterias de estado sólido estão concentradas em três elementos. A rota mais avançada é a dos eletrólitos à base de polímeros. Depois dele, estão os eletrólitos sólidos à base de óxidos e, por fim, vem os eletrólitos sólidos à base de sulfetos. Não se descarta que todas as opções sejam utilizadas, para diferentes aplicações.

 

Bateria ultrarrápida (I)

Ao mesmo tempo, prossegue a corrida para oferecer a bateria de íons de lítio com recarga mais rápida para EVs. Nesta disputa estão grandes corporações globais e as maiores montadoras de automóveis, mas foi a startup Nyobolt, com sede em Cambridge, que apresentou o modelo mais eficiente. Ele alcança 80% de reabastecimento em 4’30 minutos, conforme um teste prático realizado em uma pista de provas.

 

Bateria ultrarrápida (II)

A nova bateria é pequena (35kWh), mas serve a diversos tipos de veículos, principalmente para os que rodam continuamente e em menor velocidade. Em testes independentes, as baterias da Nyobolt passaram de 4.000 ciclos de carga rápida, mantendo sua capacidade acima de 80%. Com esta vida útil, um veículo poderia rodar quase um milhão de quilômetros, de acordo com a empresa.

 

Bateria ultrarrápida (III)

A capacidade de carregamento, sem grande impacto na longevidade, está em um design que gera menos calor. Isso também torna o produto mais seguro, pois o superaquecimento é um risco nas baterias de lítio, que podem explodir sob determinadas condições. Segundo especialistas, para ganhar escala o produto enfrenta desafios: o uso do nióbio, que é menos acessível e mais caro; e a falta de infraestrutura de recarga ultrarrápida na Europa e nos Estados Unidos. Mesmo assim, a Nyobolt informa que negocia a tecnologia com oito montadoras.

 

Incertezas sobre o clima

“Em geral, a anomalia da temperatura de 2023 surgiu do nada, revelando uma lacuna de conhecimento sem precedentes. Se a anomalia não se estabilizar até agosto (de 2024) então o mundo estará em território desconhecido. Isso pode implicar que um planeta em aquecimento já está alterando como o sistema climático opera, muito antes do que os cientistas previram. Também pode significar que inferências estatísticas baseadas em eventos passados são menos confiáveis do que pensávamos, adicionando mais incerteza às previsões sazonais de secas e padrões de precipitação”. A análise é de Gavin Schmidt, diretor da Nasa e conselheiro climático do governo americano, em artigo publicado em março passado na revista Nature.

 

Novo El Niño (I)

Desde 2021 diversos cientistas investigavam a possibilidade do El Niño ter um irmão. Agora, a existência do fenômeno foi comprovada, com uma publicação científica no Journal of Geophysical Research: Oceans. O sistema se forma no Oceano Pacífico, na costa entre a Nova Zelândia e a Austrália e, assim como o El Niño, pode desencadear mudanças no clima. A descoberta identificou um padrão recorrente de variações de temperatura na superfície do mar que circunda o Hemisfério Sul.

 

Novo El Niño (II)

O estudo do fenômeno, batizado “Padrão de Número de Onda Circumpolar do Hemisfério Sul-4”, diz que ele desencadeia um efeito cascata na atmosfera, cria quatro áreas quentes e frias alternadas no mar e gera fortes ventos. Isso afeta a forma como o calor se move entre o oceano e o ar. “Entender esse novo sistema meteorológico pode melhorar muito a previsão do clima”, afirma Balaji Senapati, autor do estudo e professor na Universidade de Reading, da Inglaterra.

 

Tampa presa

Há um mês está em vigor uma nova regulamentação na União Europeia (UE) que obriga que as garrafas plásticas descartáveis vendidas nos países do bloco devem ter suas tampas presas ao vasilhame. A ideia é reduzir o lixo descartado no meio ambiente. A UE estima que 26 milhões de toneladas de resíduos plásticos são gerados todos os anos na Europa e grande parte polui oceanos e praias ao redor do mundo. Hoje, cerca de 80% do lixo marinho são plásticos.

(Foto: Ernest Ojeh/Unsplash)

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