Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisa de Metais da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu uma bateria de fluxo à base de ferro capaz de durar 16 anos. A inovação, que suporta 6 mil ciclos de carga, é voltada para o armazenamento de eletricidade em escala industrial. O estudo detalhando a tecnologia foi publicado este mês na revista científica Advanced Energy Materials.
A nova tecnologia busca solucionar o alto custo do armazenamento de energia em larga escala. Atualmente, o mercado é dominado pelo lítio, cuja cadeia de suprimentos é complexa e cara. Um levantamento do jornal South China Morning Post aponta que o lítio chega a ser negociado por um valor 80 vezes maior que o do ferro na indústria de base. Essa diferença torna o ferro uma alternativa viável para estabilizar as redes elétricas de grandes cidades.
Solução para vazamentos
Diferente das baterias de íon-lítio usadas em celulares, os modelos de fluxo de ferro armazenam energia em tanques de líquidos e dependem de bombas e tubulações. Historicamente, essas baterias apresentavam vazamento de materiais ativos no polo negativo, falha conhecida no setor como crossover. Para contornar o problema, os cientistas do CAS criaram um complexo de ferro que atua como um escudo de dupla camada em nível molecular.
A molécula utiliza sua estrutura física rígida e uma forte carga negativa para repelir as partículas e impedir o vazamento. Além disso, a bateria adota uma química de base alcalina que evita a formação de dendritos, minúsculos cristais responsáveis por causar curtos-circuitos e destruir módulos precocemente. Durante as simulações, o equipamento operou sem perda na capacidade de armazenamento e manteve 78,5% de eficiência energética sob altas potências de saída.
Corrida por alternativas ao lítio
A busca por substitutos mais baratos ao lítio movimenta o setor global de infraestrutura elétrica. Nos Estados Unidos, a ESS Tech Inc., sediada no Oregon, já instala medidores de fluxo de ferro em infraestruturas privadas para fornecer suporte de energia a data centers de empresas como o Google. O próximo desafio para a tecnologia chinesa é provar sua escalabilidade fora dos laboratórios, integrando o sistema às redes elétricas comerciais.
Conteúdo elaborado por Diego Rohden com base no texto completo da fonte.
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