Ao mesmo tempo em que o mundo todo busca desenvolver uma cultura de proteção ao meio ambiente, os carros elétricos são uma das mais importantes ferramentas nesse processo, pois o carro é um dos maiores vilões no que se refere à poluição, já que os mais de um bilhão de carros existentes no mundo poluem de forma absurda.
Os carros elétricos funcionam sem emitir nenhum gás poluente, no entanto as barreiras para a produção em massa de carros elétricos estão impedindo que a transição para essa tecnologia ocorra de forma mais rápida.
Uma das maiores dessas barreiras é o problema com as baterias de lítio, as mais eficazes e utilizadas por esses veículos. Isso se deve a baixa durabilidade dessas baterias, que precisam ser descartadas e trocadas. As baterias de lítio são, além de caras, muito perigosas para o meio ambiente e difíceis de serem descartadas sem que ocorra ainda mais poluição. Aí está o grande dilema.
Transformação do chassis de carbono em bateria
Entretanto uma equipa de pesquisadores pode ter encontrado uma solução, transformando o chassis de carbono num composto de chassis e bateria, injetando lítio nesse chassis.
Investigadores da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, estão desenvolvendo a injeção de lítio, o metal usado nas baterias de carros elétricos, em estruturas feitas de fibra de carbono.
Isso tudo para fazer da estrutura do carro, a própria bateria. O artigo que detalha a pesquisa foi publicado na revista especializada Multifunctional Materials.
De acordo com o estudo, alguns…
tipos de fibras de carbono têm potencial eletroquímico suficiente para serem usadas com ânodos na bateria de um carro elétrico.
As fibras de carbono mostram assim a sua utilidade como ânodos de baterias de lítio de alta potência. Isso abre uma grande perspectiva para a sua utilização como elétrodo estrutural, ou seja, cumprindo dois papéis. Esses dois papéis são fazer parte da estrutura de sustentação do carro, além de ser um sistema de reserva de energia elétrica.
Os pesquisadores fizeram testes em diversas fibras de carbono diferentes para aferir o seu desempenho eletroquímico através de suas estruturas microscópicas. Com esses testes foi possível saber qual seria a sua viabilidade para servir como uma estrutura multifuncional.
As fibras testadas com cristais de carbono menores e mais desorganizadas têm melhores capacidades eletroquímicas, enquanto as com cristais de carbono grandes e mais aproximados e organizados são mais rígidas em sua estrutura e têm menor desempenho eletroquímico.
Segundo Leif Asp, professor de mecânica de materiais a computação na Universidade de Tecnologia de Chalmers, “Agora sabemos como se deve fabricar as fibras de carbono multifuncionais para conseguir uma alta capacidade de armazenamento de energia e para garantir uma rigidez suficiente”.
Uma pequena redução da rigidez não é um problema grave quando o assunto é aplicação em nível industrial. Asp afirma ainda que “O mercado está dominado atualmente por compostos de fibra de carbono muito caros, cuja rigidez se adapta ao uso na aviação, mas que excede as necessidades da indústria automóvel”.
As pesquisas indicam que se as fibras de carbono são mais rígidas, elas também possuem melhores propriedades eletroquímicas. Já as fibras de carbono com menores propriedades eletroquímicas, são melhores no aspecto mecânico. É por isso que os pesquisadores estão começando a trabalhar junto às indústrias automóveis, bem como às de aviação para testes reais e definitivos.
De acordo com Asp, para que esse sistema funcione na aviação, há a necessidade de aumentar a espessura dos componentes das fibras de carbono para melhorar a rigidez.
Outro resultado disso seria um aumento da estrutura, e um consequente aumento da capacidade de armazenamento de energia.
No caso da indústria automobilística, o ideal é melhorar todos os fatores. Esses fatores são resistência, propriedades eletroquímicas e peso. Isso é importante para que os futuros carros que irão usar essa tecnologia tenham ao mesmo tempo maior segurança e capacidade de reserva de energia, por mais tempo.
Por fim, Asp declara que “Se trata de definir uma nova estratégia de desenho, otimizando os componentes individuais”. As baterias tradicionais de lítio ainda tem melhor desempenho, mas a grande vantagem das novas é a segurança e seu melhor suporte estrutural.
Seria hora de investir em baterias nucleares.