Baterias à base de Sódio e Algas

As baterias que utilizamos atualmente, e que estão presentes em praticamente todo o lado, são constituídas por iões de lítio.

Quer estejamos a falar da bateria usada no nosso smartphone, computador portátil, ou até mesmo dos carros elétricos, o lítio é o principal material presente nesse componente vital.

Evolução natural para baterias de sódio

Com a constante procura pela diminuição da dependência de petróleo, perspetivam-se tempos em que o lítio vai ser cada vez mais necessário, apesar da sua obtenção gerar bastante controvérsia…

A extração de lítio, entre outros materiais raros, ocorre, não raras vezes, sob condições de trabalho desumanas, em países como a Argentina, a Bolívia, o Chile, entre outros. Além disso, o processo em si é altamente inimigo do ambiente, pois destrói a paisagem explorada, e necessita de um gasto de água bastante elevado.

Mas o pior de tudo é que o lítio, assim como o petróleo, não é inesgotável, e inevitavelmente vai acabar por se tornar cada vez mais escasso. Perante esta adversidade, um grupo de cientistas britânicos da Universidade de Bristol meteu mãos à obra, em busca de uma solução para este problema emergente.

Estes cientistas têm em mãos o desenvolvimento de uma nova bateria à base de sódio, que consegue oferecer a mesma eficácia que as atuais baterias de lítio. Segundo explicam os investigadores, “o sódio é a alternativa mais atraente ao lítio como material de ânodo para sistemas de armazenamento de energia de baixo custo”.

As baterias de sódio são das maiores promessas que existem no que ao binómio armazenamento de energia/baixo preço diz respeito.

Quais as Vantagens e desvantagens das baterias de sódio

Apesar disso, nem tudo é perfeito, e os cientistas depararam-se com um problema: o crescimento descontrolado de detritos de sódio sólido, com potencial para perfurarem a membrana que separa os dois elétrodos, levando ao contacto entre os mesmos, e consequente curto-circuito.

Além deste entrave, as reações eletroquímicas dos ciclos de carga e descarga das baterias de sódio são muito mais rápidas, quando comparadas com as das baterias de lítio, o que conduz a um desgaste acelerado deste tipo de armazenamento de energia. Felizmente, este problema pode estar prestes a ser resolvido.

A solução passa por separar, na bateria, as extremidades positiva e negativa, permitindo a transferência segura de carga. Ora, para construir este separador, a equipa de investigadores utilizou nano-materiais de celulose derivados de algas marinhas.

Graças a isso, o problema acima descrito deixa de existir, já que os separadores de algas impedem a penetração dos cristais de sódio sólido, além de contribuírem para a eficiência das baterias e para o aumento da capacidade de armazenamento das mesmas.

Os cristais de celulose necessários podem ser extraídos de outros materiais, tais como madeira e linho, no entanto os cristais das algas têm a vantagem de ser relativamente mais longos, o que é útil para a necessidade em questão, contribuindo ainda para uma maior durabilidade deste tipo de baterias.

Com efeito, os testes realizados demonstraram que as mesmas conseguem manter uma alta densidade de energia, mesmo após 1000 ciclos de utilização, o que é realmente notável.

A equipa espera assim que a sua pesquisa ajude a desenvolver uma solução de armazenamento de energia que acabe com a necessidade de lítio, e que ao mesmo tempo seja mais ecológica e abundante, já que quer o sódio quer as algas podem ser obtidas a partir da água do mar.

Vídeo – Baterias com base em Algas

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