Continuando a nossa sequência de postagens sobre os avanços apresentados por pesquisadores em relação a baterias (posts anteriores aqui e aqui), hoje vamos falar um pouco sobre o que pesquisadores brasileiros estão demonstrando nesse sentido.

Com o objetivo de investigar soluções para o armazenamento de energia para veículos elétricos e residências, os pesquisadores brasileiros apresentaram testes para a fabricação de baterias avançadas. Confira a seguir:

Foco da pesquisa

As pesquisas de que vamos tratar nesse texto possuem dois focos: baterias e supercapacitores. Conduzidas por uma equipe do Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE), uma parceria da Unicamp e da Shell, as pesquisas trabalham na complementaridade dessas duas frentes: busca de supercapacitores que armazenem mais energia e de baterias que recarreguem de forma mais rápida e tenham vida útil mais longa.

As baterias e os supercapacitores são tecnologias de armazenamento de energia ditas complementares. Baterias são mais apropriadas quando se leva em conta a quantidade total de energia armazenada. Por outro lado, os supercapacitores são mais adequados quando a potência é que importa, ou seja, a carga ou descarga de energia por unidade de tempo.

Na busca por melhores as tecnologias citadas acima, o grupo já publicou dois trabalhos recentemente, o primeiro deles baseado na utilização de nanotubos de carbono de paredes múltiplas.

Pseudocapacitores

Utilizados no segundo estudo, os pseudocapacitores podem ser definidos como capacitores que se utilizam de vantagens de processos faradaicos*, como as baterias.

*Processos que envolvem a transferência direta de elétrons, mediante reação de oxidação em um dos eletrodos e reação de redução no outro.

A ideia do estudo foi a combinação de eletrodos de carvão ativado com elevada área superficial, com o objetivo de atingir armazenamento eletrostático com pentóxido de nióbio, que pode tanto oxidar quanto reduzir.

Segundo os pesquisadores, além da qualidade, está havendo a produção também em quantidade, pois a equipe conta com 40 pesquisadores ativos, que produzem um artigo por mês, em média. Os temas tratados, como já falado anteriormente, são aqueles necessários ao desenvolvimento das baterias e supercapacitores. 

Academia e indústria caminhando juntas: é possível?

Um ponto de destaque é a preocupação dos pesquisadores em se aproximar do setor produtivo, a fim de que o conhecimento gerado na academia seja também aproveitado pela indústria nacional.

Com esse objetivo em mente, está sendo inaugurada pela equipe de pesquisadores a primeira unidade-piloto de produção de supercapacitores da América Latina. A ideia é produzir, inicialmente, supercapacitores e, a seguir, também as baterias de íons de lítio, lítio-enxofre e íons de sódio.

Produção de baterias de lítio, enxofre e sódio

Os testes iniciais são realizados em pequena escala: pastilhas com dimensões de uma moeda de um real são utilizadas para analisar mudanças que ocorrem no eletrodo e no eletrólito, à medida que carrega e descarrega. Assim, possibilita aos pesquisadores maior compreensão a respeito dos processos de armazenamento, melhorias e a correção de possíveis falhas.

Após concluir sobre as melhores configurações, as pequenas células são expandidas, tornando-se dispositivos retangulares de tipo pouch, com dimensões semelhantes a celulares, de 5cmx7cm. 

E no futuro?

O desafio da equipe de pesquisadores, atualmente, é a associação de várias dessas células e posterior utilização para o desenvolvimento de sistemas que possam ser aplicados a veículos elétricos e residências

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