A evolução das baterias

Conjunto de baterias dum veículo eletrico.

As baterias são componentes que estão presentes nos nossos veículos há muitos anos. Mas a sua função tradicional está a mudar e são elementos cada vez mais presentes nos veículos modernos.

Atualmente, como certamente sabe, alguns veículos são propulsionados exclusivamente por motores elétricos. A necessidade de cumprir os valores das emissões impostas pelas entidades governamentais tem levado a essa disponibilização de oferta. Saiba como foi, até ao momento, a evolução das baterias.
Estes componentes são, na verdade, um conjunto de acumuladores elétricos. Estes, tem a propriedade e o propósito de converter energia química em energia elétrica. Nos veículos elétricos a sua função é abastecer energia ao motor do veículo permitindo locomover-se. E, em determinadas situações, “recuperar” e acumular a energia novamente. Por conseguinte, trabalha permanentemente num ciclo de descarga e recarga.

Introdução ao mundo das baterias

As primeiras baterias “recarregáveis” eram de chumbo, foram inventadas em 1859 e ainda estão em uso. A maior vantagem das baterias de chumbo prende-se com o saber acumulado, é uma tecnologia muito conhecida e experimentada. Outras grande vantagem é o seu custo, como foi industrializada à muitos anos foi otimizada ao máximo a nível de produção.

Depois veio a bateria de níquel-ferro, inventada em 1901 por Thomas Edison. Este famoso inventor americano também estava interessado em desenvolver o potencial dos carros elétricos (achava que tinha começado à meia dúzia de ano?). Esta tecnologia permite um armazenamento de energia superior em 40%. No entanto o seu custo de produção é quase o dobro.

As baterias de níquel começaram a ganhar quota de mercado nos anos 80, do século XX. São conhecidas pela sua alta densidade de energia. A nível ecológico tem a vantagem de não possuírem elementos de metais tóxicos na sua composição, o que simplifica a sua reciclagem.

Bateria tradicional, que garante energia para o arranque do motor e para sistemas secundários.

A tecnologia que lidera o mercado atualmente surgiu sensivelmente há 30 anos e utiliza iões de lítio. Estas baterias, apesar de estarem na liderança na quota de vendas, já estão a ser pressionadas por evoluções desta tecnologia e outras novas tecnologias.

Entretanto, como referido no parágrafo anterior, enormes avanços estão a ser conseguidos na área das baterias de iões de lítio, sobretudo no campo da densidade energética. Estas novas técnicas refletem avanços não apenas na autonomia e na durabilidade, mas também na possibilidade de reduzir as dimensões e a massa das baterias.

A evolução das baterias e os automóveis elétricos

Os carregadores das baterias de iões de lítio atuais necessitam de, no mínimo, cerca de 30 minutos para restituir cerca de 80% da capacidade. Quando totalmente carregadas conseguem fazer aproximadamente entre 300 a 400 km entre carregamentos.

Este valor, apesar de ainda não igualar os veículos a combustão interna, já representa um grande avanço quando comparado com os valores dos primeiros veículos elétricos comercializados nesta recente procura por um veículo “limpo”.

Todos os fabricantes de automóveis, estão a participar na evolução das baterias, desenvolvendo uma nova tecnologia, a de baterias sólidas. Estão a fazê-lo tanto diretamente, como através de empresas especializadas na área. Naturalmente sem descurarem a otimização das atuais baterias de iões de lítio. Este novo tipo de baterias que está a ser preparado está mesmo quase a ser lançado, prevê-se que por um consorcio de construtores japoneses de automóveis.

Espera-se que esta nova geração de baterias de estado sólido garanta autonomias superiores e tempos de carregamento bastante menores. Segundo informações oriundas da indústria as primeiras baterias sólidas serão capazes de incrementar a autonomia dos veículos elétricos em 70%. Assim, permitirá alcançar teoreticamente entre os 510 a 680 quilómetros de autonomia. Por consequência, estes valores já são aceites como sendo “idênticos” a um veículo de combustão interna.

”Esticar” os limites e ir além…

A exigência dos consumidores atualmente passa pela “praticabilidade” dos veículos. Ou seja, quanto mais similar for aos que os compradores estão habituados, mais rapidamente optam por comprá-los. Dito isto, no mundo das baterias procura-se reduzir os tempos de carga e aumentar a autonomia.

O risco que os fabricantes estão dispostos a correr leva-os a dar um passo um pouco maior que o adequado. Lembra-se dos telemóveis que explodiam? Supostamente ocorreu devido a uma evolução das baterias, desta vez com uma densidade de acumulação de energia superior às versões anteriores e que a maioria da concorrência.

Como o conseguiram? Alegadamente reduziram a membrana que separa a saída das cargas positivas e negativas de forma a conseguir colocar mais unidades em cada bateria. Essa membrana mais fina deteriorava-se, criava um curto de circuito interno, aquecia e a bateria explodia. Assim, a inovação foi além do que o bom senso aconselhava e a segurança impunha.

Mas voltando à indústria automóvel, a crescente venda de veículos elétricos tem levado ao aumento da procura de baterias. O aumento de fabrico de baterias está a provocar a uma escassez de matéria-prima.

As maiores reservas estão localizadas na Bolívia, Chile, China, Argentina e Austrália. Após estes cinco, existem outros países que também detêm quantidades significativas do metal. Confira abaixo os números dos países seguintes:
Portugal – 60.000 Toneladas
Brasil – 48.000 Toneladas
Estados Unidos – 35.000 Toneladas
Zimbábue – 23.000 Toneladas

No entanto, para Portugal, que possui uma das maiores reservas mundiais de lítio, o sucesso das baterias atuais deste material garantirá por algum tempo o rendimento de algumas empresas. O preço subiu 300% desde 2014.

Fotos | Nissan, Pxhere