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Helena Braga (FEUP) explica como funcionam as baterias que se autocarregam

Cientista mulher com bata branca analisa bateria numa bancada de laboratório com gráfico no tablet.

Helena Braga, investigadora e docente da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), participou no podcast O Futuro do Futuro, do Expresso, onde explicou por que motivo as baterias que se autocarregam podem tornar-se uma realidade num horizonte próximo - e de que forma este conceito funciona.

Em 2020, o grupo de investigação liderado pela cientista apresentou as bases de uma bateria de nova geração com capacidade de autocarregamento, assente na integração, numa única célula, de “capacitância negativa e da resistência negativa”.

Ainda que, por agora, seja raro ver este tipo de baterias aplicado à escala industrial, Helena Braga admite que “poderá estar para breve”.

Como funciona esta tecnologia?

Segundo a professora, as baterias que se autocarregam seguem a mesma arquitectura de funcionamento das baterias de iões de lítio: incluem um ânodo, um cátodo e um eletrólito.

O eletrólito é o meio através do qual os iões se deslocam entre o ânodo e o cátodo (os elétrodos) da bateria, permitindo a transferência de cargas elétricas e a geração de corrente elétrica. É este componente que viabiliza a conversão de energia química em energia elétrica.

A diferença, no caso das baterias autocarregáveis, é que o “trabalho de pôr os iões no sítio certo é feito espontaneamente dentro do eletrólito”.

Como acontece esse processo? Aqui, o eletrólito - que, nestas baterias, é sólido - tem também comportamento ferro-elétrico. Isso implica que, “de forma espontânea, a uma certa temperatura - sem ser necessária a utilização de energia -, se vai criar uma zona do material que está com uma carga positiva e uma zona do material que vai adquirir uma carga negativa; e cargas positivas e cargas negativas a uma certa distância resultam em energia armazenada”. Este mecanismo permite reduzir os custos associados ao recurso à rede elétrica.

Além de serem baterias sólidas, recorrem igualmente a iões de sódio (sal), por se tratar de um dos materiais mais abundantes. A utilização de sódio em baterias não é, por si só, inédita; no entanto, as opções já conhecidas recorrem a eletrólito líquido.

Apesar de ainda ser cedo para pensar na instalação destas baterias em automóveis, Helena Braga mostra-se confiante de que esse cenário poderá vir a concretizar-se.

Qual será o futuro das baterias?

As baterias autocarregáveis, diz a professora, representam apenas uma pequena parte do que aí vem. No podcast, mencionou ainda uma outra categoria que também poderá estar próxima: baterias sem fios, isto é, soluções que permitem realizar carregamentos à distância.

Na visão da investigadora, estas serão “o futuro do futuro das baterias”, embora não sejam a única via em desenvolvimento. As baterias de estado sólido, com eletrólitos baseados em sódio e potássio, são descritas, pela própria, como “um presente com o pé no futuro”.

Com o tempo, estas tecnologias poderão mesmo ultrapassar a capacidade disponibilizada pelas baterias de iões de lítio. Ainda assim, a cientista reconhece que, muito provavelmente, as baterias de estado líquido não serão simplesmente abandonadas.

Concorrência vai diminuir o preço

Entre os maiores desafios enfrentados pela indústria das baterias está o custo de fabrico - e, sobre este ponto, Helena Braga também tem uma leitura clara.

“A Europa está a tentar chegar ao desenvolvimento de uma Ásia.”
Helena Braga, Investigadora e Professora

De acordo com a investigadora, estão previstas 39 gigafábricas de baterias na Europa, ao mesmo tempo que a China começa a limitar a criação de novas gigafábricas dentro do seu território: “os preços vão baixar com a concorrência”.

Quanto à autonomia dos veículos elétricos atuais, considera que já é elevada, apontando como exemplo o Lucid Air Grand Touring, cuja autonomia pode chegar a 832 km.

“O automóvel com uma autonomia de 1000 km estará perto com estas novas tecnologias.”
Helena Braga, Investigadora e Professora

Fonte: Expresso

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