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Baterias: as grandes vilãs dos carros elétricos

Vida útil, capacidade, tempo de recarga e preço são os principais fatores que fazem com que as baterias sejam vistas como grande motivo para os carros elétricos ainda não terem emplacado.



Carros elétricos são vistos como uma principais formas de locomoção do futuro, mas ainda não conseguiram se tornar acessíveis e nem emplacar de vez no mercado, sendo responsáveis por menos de 1% das vendas de novos veículos na maioria dos países. As grandes vilãs que vêm causando isto são as baterias, por diversos fatores. Vida útil, capacidade, tempo de recarga e preço são os aspectos mais preponderantes e têm gerado cada vez mais pesquisas em grandes empresas visando a obtenção de soluções, já que resolver os problemas com baterias seria, basicamente, resolver todos as maiores adversidades relacionadas a carros elétricos.

Três tipos de baterias recarregáveis foram identificados pelas fábricas de automóveis para serem utilizados em carros elétricos: as baterias de ácido-chumbo, as de hidreto metálico de níquel (NiMH) e as de íon-lítio (Li-ion). As de ácido-chumbo são as baterias recarregáveis mais antigas que ainda se encontram em uso, sendo assim mais conhecidas e mais baratas. Entretanto, pesa contra elas o fato de gerarem gases perigosos e o risco de explodirem caso sejam carregadas em demasia. As baterias de hidreto metálico de níquel entraram no mercado na década de oitenta e apresentam desempenho bem melhor que as de ácido-chumbo, pois possuem uma densidade de energia maior e podem ser recicladas com mais facilidade. Já as de íon-lítio são vistas como as baterias mais adequadas para a utilização em carros elétricos por possuírem uma alta densidade de energia e pelo fato de terem um tempo de descarga mais lento. No entanto, elas são caras e apresentam alguns problemas, como o fato de não possuírem uma vida útil suficientemente longa, terem um tempo de recarga elevado e o seu descarte não ser simples.

No final do ano passado, a SolidEnergy Systems Corp divulgou que teria encontrado uma bateria que poderia representar o fim dos problemas relacionados, principalmente, ao preço. Essa bateria seria formada por um eletrólito bifásico, dotado de uma parte sólida e uma parte líquida. Junto a isso, haveria líquidos iônicos e um polímero nas bordas do eletrodo positivo estável, impossibilitando o escape termal. O que realmente reduziria bastante o custo seria a ausência de líquido térmico refrigerador e de outras partes de metal que poderiam ser necessárias para se ter um controle da temperatura. Dessa maneira, esses dispositivos forneceriam energia a um custo de US$ 130 por kilowatt-hora, menos de um terço do valor normal do mercado, visto que a Tesla Motors, empresa líder na indústria de baterias, trabalha com um custo em torno de US$ 400 por kilowatt-hora. Porém, até o momento, esse conceito de bateria continua apenas em laboratório e deve demorar alguns anos para chegar ao mercado.

Contudo, a bateria que parece oferecer o melhor desempenho não pertence a nenhum dos três tipos que foram citados. Para a empresa Power Japan Plus, a solução definitiva é a bateria de carbono. Formada por cátodos e ânodos de carbono, essa nova bateria pode ser carregada até vinte vezes mais rapidamente do que as de lítio e, com uma carga, o carro teria autonomia para cerca de quinhentos quilômetros. Outro ponto importante é que a vida útil da bateria chegaria a três mil ciclos. Mas as vantagens não param por aí. A bateria de carbono exige menores custos de produção, tem possibilidade de acidentes e falhas próxima a zero e não geraria calor quando submetida a uso, o que dispensaria a utilização de qualquer sistema de refrigeração, gerando diminuição de custos e economia de espaço. No entanto, a ideia também ainda não saiu do laboratório e a pesquisa, atualmente, gira em torno da busca por um material orgânico que torne a bateria 100% biodegradável. Você pode encontrar mais detalhes sobre essa modalidade de bateria no vídeo do link: www.youtube.com/watch?t=70&v=OJwZ9uEpJOo.

Baterias de carbono da Power Japan Plus

Outra questão também cerca a problemática relacionada às baterias de carros elétricos: o que fazer com elas depois que chegarem ao fim de sua vida útil? Buscando responder essa pergunta, a BMW se uniu à companhia elétrica sueca Vattenfall e parecem ter encontrado uma boa saída. A ideia da pesquisa se baseia no fato de que as baterias da BMW que têm sua vida útil terminada ainda possuem cerca de 80% da sua capacidade original de armazenamento, podendo, assim, serem utilizadas para outras finalidades. A melhor utilidade encontrada pelas empresas foi a utilização das baterias antigas para armazenarem energia oriunda de painéis fotovoltaicos e essa energia seria utilizada para carregar carros elétricos de maneira rápida em cabines espalhadas pelas cidades. O projeto-piloto já foi testado na Alemanha, Califórnia e em Shangai e os resultados obtidos foram satisfatórios. Mais detalhes podem ser encontrados no vídeo do link: https://vimeo.com/3474048.

O objetivo da BMW e da Vattenfall era resolver o problema do descarte das baterias, mas a solução acabou refletindo em outra questão importantíssima: a recarga das baterias. Para resolver esse problema é necessária uma infraestrutura que permita ao usuário recarregar a bateria do seu carro sem maiores transtornos. É pensando nisso que alguns países já vêm investindo, ou pelo menos planejando investir, em tecnologias para o carregamento em vários pontos da cidade. É o caso, por exemplo, da Inglaterra, que arquiteta desenvolver uma tecnologia capaz de carregar os automóveis enquanto os mesmos circulam em faixas especiais, sem precisarem parar para isso. A fundamentação para a ideia é bastante simples: utilizar cabos elétricos embaixo do asfalto, gerando assim um campo magnético que teria suas ondas captadas pelo veículo e transformadas de volta em corrente elétrica. Os primeiros testes devem ser feitos em ambientes fechados nos próximos anos e devem durar cerca de 18 meses. Apenas depois desse período será determinado se ocorrerá ou não a implementação dessa tecnologia. O que é negativo para o projeto é o seu alto custo, por isso a necessidade dos testes visando a observação da rentabilidade da ideia.

Pesquisas e testes são presenças constantes no cotidiano de empresas que trabalham com carros elétricos. Espera-se que no futuro estas duas atividades ainda existam, mas apenas para aprimorar algo que já esteja forte e acessível no mercado. Dessa forma, a busca por soluções relacionadas às baterias é fundamental e isso fica cada vez mais evidente quando vemos tantas pesquisas feitas acerca dessa temática. À toa é que não pode ser. Um dado que ilustra bem a importância das baterias é que elas correspondem a até 30% do custo da fabricação de um carro, além, é claro, de serem essenciais para o bom funcionamento deles. O mais importante não é apenas pesquisar e encontrar soluções, mas levá-las para o acesso do público. Carros elétricos são o futuro. Basta esperar que seja um futuro próximo.


Arthur Silva Vasconcelos

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A convite do Jornal PET Elétrica, a engenheira eletricista Rachel Suassuna de Medeiros escreveu sobre a turma de 1973, da então Escola Politécnica da UFPB. Confira!




O Professor Dr. Marcelo Sampaio de Alencar destaca, em seu texto, as finalidades do Iecom, as pesquisas, as parcerias e os projetos nos quais está envolvido. Confira!




          









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