Baterias de sódio: quais as vantagens e em qual estágio estão

A busca pela bateria perfeita há muito tempo envolveu inúmeras realidades industriais em escala global. Seus pontos focais devem ser a sustentabilidade ambiental, o baixo preço das matérias-primas e a capacidade de garantir um excelente desempenho.

Recentemente, começamos a abordar com uma certa insistência sobre a tecnologia de íons de sódio. A razão é que o mais recente projeto nesse sentido foi revelado no verão passado pela gigante chinesa CATL (Chinesa Amperex Technology Co.), que atualmente detém 32,5% de todo o mercado de baterias para veículos elétricos.

Um mês após a apresentação, em agosto, o Ministério da Indústria da China deu aval à sua comercialização. A empresa e o governo do gigante asiático concordam que, graças aos progressos feitos, esse tipo de bateria será capaz de corrigir as questões críticas que foram reveladas na primeira fase de testes desta tecnologia, incluindo aquelas relacionadas à segurança.

Desafio de quarenta anos

Certamente, as baterias de íons de sódio estão longe de ser uma descoberta recente. Já nos anos 70 elas foram objeto de algumas campanhas de pesquisa, para logo serem abandonadas em favor das baterias de íons de lítio, cujo sucesso comercial obscureceu qualquer projeto de pesquisa paralelo.

No entanto, após quarenta anos, as baterias de íons de lítio têm se mostrado relativamente caras para a mobilidade elétrica em larga escala e com matérias-primas mais complicadas para a fonte. Daí o retorno da atenção sobre íons de sódio.

Contradições a serem resolvidas

O problema, em uma análise mais minuciosa, reside na relação entre dois elementos que não são fáceis de equilibrar, como estabilidade química e densidade energética: se uma bateria é quimicamente estável, as chances de ter problemas de segurança relacionados ao superaquecimento são muito reduzidas, mas há uma tendência a perder densidade energética, ou na quantidade de energia que pode ser armazenada em cada unidade de volume. Inevitavelmente são afetados o desempenho, incluindo a autonomia, do veículo equipado com a bateria.

Por enquanto, as baterias de íons de lítio conseguiram garantir uma boa relação entre estabilidade química e densidade energética, as pesquisas avançam rapidamente e, ano após ano, há melhorias. Mas há quem comece a olhar para outras possibilidades, e não apenas no estado sólido.

O papel do sódio

As baterias de íons de sódio ainda não são capazes de fornecer uma alternativa melhor ao lítio, mas deve-se dizer que seu uso resolveria pelo menos o problema das matérias-primas, uma vez que estão mais facilmente disponíveis.

A Terra, na verdade, contém trezentos vezes mais sódio do que o lítio e essa abundância também teria o efeito de reduzir seu custo. Além disso, a tendência do preço de mercado do sódio é geralmente considerada mais estável e protegida das flutuações que envolveram o lítio nos últimos anos.

Ao final da cadeia produtiva, a vantagem também seria para o cliente: estima-se que essas baterias poderiam custar de 30% a 50% menos do que as baterias mais baratas atualmente em circulação.

Por outro lado, no entanto, voltamos ao problema da densidade energética, que seria inferior à média das baterias de íons de lítio. Um defeito compensado pelo melhor desempenho em baixas temperaturas e uma expectativa de vida mais encorajadora, mas sempre uma pequena desvantagem aos olhos dos consumidores atuais que priorizam cada vez mais a autonomia.

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O novo produto CATL

A nova bateria apresentada pela CATL tem uma densidade energética de 160 Wh/kg, um valor não fenomenal, mas discreto quando comparado ao das baterias atualmente em circulação, que têm uma densidade energética que varia de 140 a 240 Wh/kg.

Este tipo de bateria exigirá a introdução de uma cadeia de suprimentos totalmente nova. A CATL pretende concretizá-la para 2023 e nesse caminho será acompanhada por outras empresas como a HiNa Battery Technology Co., que tem em mente um projeto semelhante para os próximos anos. A conferir.