Baterias Li-Air podem tornar viáveis os carros elétricos

Há, hoje, um grande esforço de vários governos do mundo para adoção do carro elétrico, para que a sociedade não fique tão dependente de combustíveis fósseis, seja por razão econômica ou ambiental. O problema é que o carro elétrico ainda não é viável.

São veículos que precisam ficar muitas horas carregando na tomada e que têm uma autonomia muito pequena, que não dá nem para ir de Curitiba às praias do Paraná em quase todos os casos. Isso para não contar o alto consumo de energia elétrica, equivalente a vários chuveiros elétricos ligados ao mesmo tempo, além do peso das baterias.

Na foto, uma bateria de Nissan Leaf. Apesar do grande espaço ocupado, o carro só consegue ter uma autonomia de 50-70km. No entanto, há uma alternativa para resolver pelo menos dois desses problemas: a autonomia e o peso. A bateria de lítio-ar, ou Li-air, como é chamada em inglês. Essa bateria usa lítio, como as presentes em celulares e carros elétricos atuais, mas não precisa de um oxidante interno, podendo utilizar oxigênio, filtrado, do ar. Algo que não é um problema para um carro em movimento.

Essas baterias têm uma potência específica (quantidade de energia que pode ser armazenada por grama) muito alta, comparável até à da gasolina. Isso significa que uma Li-air pode armazenar até dez vezes mais energia por grama que uma bateria comum, o que possibilita grande autonomia e baixo peso.

Para falar bem tecnicamente, existem quatro tipo de baterias Li-air atualmente sendo pesquisadas, todas elas usando lítio como ânodo e carbono poroso como cátodo. Lembra das aulas de física e química? Numa bateria, a corrente elétrica, que constitui feixes de elétrons, flui do ânodo para o cátodo e vice-versa, através de um eletrólito. Os quatro tipos são:

·         Aprótica: utiliza um composto orgânico como eletrólito, como ésteres, éteres ou carbonatos

·         Aquosa: utiliza água como eletrólito

·         Aprótica/aquosa: utiliza uma mistura dos dois tipos de bateria. O ânodo fica envolto de um material orgânico e o cátodo fica em contato com a água

·         Estado sólido: utiliza cerâmica como eletrólito

Há rumores de que essas baterias podem estar presentes na próxima geração de veículos elétricos, dentre eles o Tesla X e o Jaguar F-Pace, dos quais já falamos nesses sites, embora nada tenha sido confirmado pelos fabricantes. A autonomia anunciada nesses carros sugere que sim.

Um problema que havia com baterias do tipo era sua instabilidade, havendo risco de explosão ou não utilização da carga completa da bateria. Outro era o calor gerado. Pelo jeito, já conseguiram resolver o problema. Restam agora o tempo de recarga e o consumo de energia, duas questões que ficam ainda mais sérias com baterias de maior capacidade.

No desenho, uma versão genérica de uma bateria Li-air. O eletrólito está em laranja. As setas indicam o fluxo de elétrons quando o carro está em uso ou carregando.

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