Nova bateria de prótons de baixo custo pode substituir, em breve, as baterias de íon-lítio convencionais

Nova baterias de prótons de baixo custo pode substituir, em breve, as baterias de íon-lítio convencionais Protótipo experimental da bateria de prótons (Creditos: Universidade RMIT)

Cientistas do RMIT conseguiram triplicar a densidade de energia das baterias de prótons, tornando-as baratas, recarregáveis e recicláveis.

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Com o constante desenvolvimento tecnológico, surge uma demanda crescente por baterias eficientes e de baixo custo. Em meio a essa demanda, as baterias de prótons despontam como uma alternativa viável e promissora. Graças aos engenheiros da RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology), essas baterias passaram por avanços significativos, tornando-se potencialmente competitivas com as baterias de íon-lítio convencionais.

O promissor protótipo de bateria de prótons

Estes cientistas conseguiram triplicar a densidade de energia das baterias de prótons, tornando-as baratas, recarregáveis e recicláveis. Com uma densidade de energia específica de 245 Wh/kg, as baterias de prótons desafiam a dominância das baterias de íon-lítio, que chegam a cerca de 260 Wh/kg.

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Além disso, o uso de prótons em vez de lítio pode potencialmente mitigar o esperado aperto de lítio e reduzir a dependência da China no fornecimento de baterias. Ademais, esse tipo de bateria pode resolver uma série de problemas associados ao fim de vida das baterias convencionais.

Como funciona a bateria de prótons

As baterias de prótons representam uma inovação no armazenamento de energia por meio do hidrogênio. Elas operam como uma célula de combustível reversível, que aceita água durante o carregamento, separa íons de hidrogênio carregados positivamente e libera oxigênio.

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Diferentemente dos sistemas convencionais de hidrogênio, que gastam energia comprimindo o gás H2, super-resfriando-o para liquefazê-lo ou processando-o em amônia, a bateria de prótons armazena imediatamente os prótons de hidrogênio. Isso é feito por meio de orifícios em um eletrodo de carvão ativado sólido e poroso embebido em um ácido diluído. A descarga da bateria se dá com a adição de oxigênio, e a energia é liberada à medida que a água é produzida.

Os pesquisadores do RMIT fizeram alterações significativas na forma como a bateria de prótons funciona. Entre elas, estão a secagem a vácuo do pó de carvão ativado antes da preparação do eletrodo, a fim de remover a água do material, o aquecimento suave da célula geral a 70 °C durante a operação e a substituição da camada de difusão de gás (GDL) por uma folha de fibra GDL muito mais fina.

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As mudanças resultaram em uma bateria de prótons capaz de armazenar quase três vezes mais energia por peso do que a anterior. Com uma densidade de 882 joules por grama, ela equivale a 245 Wh/kg, que é similar às boas baterias de lítio comerciais atualmente no mercado.

Vantagens da bateria de prótons

A bateria de prótons oferece uma série de vantagens significativas. É uma forma muito segura e estável de transportar hidrogênio e deve ter uma longa vida útil, além de ser rápida para carregar.

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É também uma bateria de baixo custo. Não há necessidade de lítio ou qualquer outro metal raro, pois pode ser feita com materiais abundantes e fabricação barata. Além disso, é 100% reciclável, tornando-a uma opção de armazenamento de energia mais sustentável.

Por fim, vale ressaltar que as baterias de prótons têm perdas muito menores do que os sistemas convencionais de hidrogênio, tornando-as comparáveis às baterias de íon-lítio em termos de eficiência energética.

A equipe do RMIT está agora trabalhando para comercializar a bateria de prótons, desenvolvendo ainda mais a tecnologia. A colaboração com a Eldor Corporation visa produzir um protótipo de bateria com capacidade de armazenamento adequada para uma variedade de aplicações domésticas e comerciais. O objetivo final é expandir o sistema de watt para quilowatt e, por fim, para a escala de megawatt.

A bateria de prótons representa, portanto, um grande avanço na busca por uma bateria de baixo custo, eficiente e ecologicamente correta, o que a torna um dos desenvolvimentos mais emocionantes no campo do armazenamento de energia.

A pesquisa está disponível em Journal of Power Sources.

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Sobre o Autor

Geovane Souza
Geovane Souza

Geovane Souza é Jornalista e especialista em criação de conteúdo na internet, ações de SEO e marketing digital. Nas horas vagas é Universitário de Sistemas de Informação no IFBA Campus de Vitória da Conquista.

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