O texto seguinte servirá de base para responder a questão.
Pesquisadores brasileiros desenvolvem bateria à
base de sódio
Elemento químico abundante na natureza, o sódio (Na) é
encontrado na água do mar e em reservas salinas em
todos os continentes. Especialistas avaliam que a
substância pode constituir uma alternativa importante no
processo de armazenamento de energia, com potencial
de substituir em até 25% o espaço ocupado hoje pelas
baterias de lítio, que equipam carros elétricos, drones,
smartphones, notebooks, tablets e outros aparelhos
eletrônicos.
Uma equipe da Faculdade de Engenharia Elétrica e
Computação da Universidade Estadual de Campinas
(Feec-Unicamp) trabalha no desenvolvimento do primeiro
protótipo de uma bateria de sódio brasileira. Hoje apenas
fabricantes chineses oferecem baterias comerciais com a
tecnologia e os primeiros veículos elétricos com esses
módulos estão previstos para chegar ao mercado ainda
este ano.
O projeto brasileiro é desenvolvido no âmbito do Centro
de Inovação em Novas Energias (Cine), um Centro de
Pesquisa em Engenharia (CPE) apoiado pela FAPESP e
a companhia petrolífera anglo-holandesa Shell. "Já
temos capacidade de desenvolver a tecnologia e
produzir os primeiros protótipos", afirma o físico Hudson
Zanin, professor da Feec-Unicamp e líder do projeto de
pesquisa.
Em conjunto com colegas da empresa catarinense WEG,
especializada na fabricação de motores elétricos, os
pesquisadores da Unicamp submeteram recentemente
uma proposta de projeto no programa federal Rota 2030,
de incentivo à inovação na cadeia produtiva automotiva.
A proposta tem como objetivo o desenvolvimento e a
produção de baterias de sódio de 1 ampère-hora (Ah),
com módulos de armazenamento energético de 1,2
quilowatt-hora (kWh), adequadas para equipar carros
elétricos híbridos. Esses veículos são abastecidos com
combustíveis líquidos, como gasolina e etanol, e contam
com um propulsor elétrico complementar energizado pelo
próprio motor à combustão.
As tecnologias das baterias de sódio e de lítio, explica
Zanin, são muito parecidas. Em ambas , os íons
(conjunto de átomos dotados de carga elétrica)
executam a tarefa de transportar e estocar elétrons
durante os processos de carga e descarga de energia.
Para isso, os íons penetram a estrutura dos eletrodos,
que são constituídos por um polo positivo, o cátodo, e
um polo negativo, o ânodo.
A diferença é que o íon de sódio é maior do que o íon de
lítio e, portanto, tem mais dificuldade para penetrar a
estrutura dos eletrodos. Isso exige o desenvolvimento de
eletrodos que facilitem essa operação. "Nas baterias de
lítio, o ânodo é feito de grafite; nas baterias de sódio, por
outra estrutura de carbono. Uma utiliza cátodos à base
de lítio e a outra, de sódio", detalha Zanin.
Em agosto de 2022, a equipe da Unicamp publicou artigo
no Journal of Energy Storage demonstrando o potencial
do uso de um novo material, formado por nanotubos de
carbono com nanopartículas de pentóxido de nióbio, na
construção dos eletrodos, aumentando a capacidade e a
velocidade de transporte e estocagem de cargas
elétricas dos íons de sódio. O estudo avaliou eletrodos
de sódio utilizados em baterias e em supercapacitores,
que são dispositivos eletrônicos utilizados para o
armazenamento de energia.
A pesquisa foi realizada durante o doutorado em
engenharia elétrica da engenheira da computação Carla
Martins Real, sob orientação de Zanin, e teve a
participação de pesquisadores da Universidade Estadual
do Kansas, nos Estados Unidos, e das universidades
federais de Mato Grosso (UFMT) e dos Vales do
Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), em Minas Gerais.
Retirado e adaptado de: ZAPAROLLI, Domingos. Pesquisadores
brasileiros desenvolvem bateria à base de sódio. Revista Pesquisa
FAPESP. Disponível em: m-bbaeerra-aabbasede--soddo/
sp.br/pesquisadores-brasileiros-desenvolvem-bateria-a-base-de-sodio/
Acesso em: 11 jul., 2023.