{"id":32382,"date":"2021-04-08T07:30:23","date_gmt":"2021-04-08T10:30:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=32382"},"modified":"2021-04-04T20:41:17","modified_gmt":"2021-04-04T23:41:17","slug":"a-bateria-revolucionaria-inventada-120-anos-antes-de-nosso-tempo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/a-bateria-revolucionaria-inventada-120-anos-antes-de-nosso-tempo\/","title":{"rendered":"A bateria revolucion\u00e1ria inventada 120 anos antes de nosso tempo"},"content":{"rendered":"

Por Allison Hirschlag – BBC Future – 03 de abril de 2021<\/p>\n

\n

Na virada do s\u00e9culo 20, Thomas Edison inventou uma bateria com a peculiaridade de produzir hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Em uma estrada de cascalho em West Orange, Nova Jersey, um carro el\u00e9trico passava acelerado pelos pedestres, alguns claramente surpresos com o interior espa\u00e7oso do ve\u00edculo.<\/p>\n

Ele se deslocava com o dobro da velocidade dos carros mais convencionais que ultrapassava, levantando poeira que, talvez, fizesse c\u00f3cegas no nariz dos cavalos que puxavam carruagens pela rua.<\/p>\n

Era in\u00edcio dos anos 1900, e o motorista deste carro em particular era Thomas Edison. Embora os carros el\u00e9tricos n\u00e3o fossem uma novidade na vizinhan\u00e7a, a maioria deles dependia de baterias pesadas de chumbo-\u00e1cido.<\/p>\n

Edison equipou seu carro com um novo tipo de bateria e esperava que, em breve, ve\u00edculos em todo o pa\u00eds a utilizassem: uma bateria de n\u00edquel-ferro.<\/p>\n

\"A<\/p>\n

Com base no trabalho do inventor sueco Ernst Waldemar Jungner, que foi o primeiro a patentear uma bateria de n\u00edquel-ferro em 1899, Edison se dedicou a aprimorar a bateria para uso em autom\u00f3veis.<\/p>\n

O inventor americano afirmou que a bateria de n\u00edquel-ferro era incrivelmente resistente e podia ser carregada duas vezes mais r\u00e1pido que as baterias de chumbo-\u00e1cido.<\/p>\n

Ele tinha at\u00e9 um acordo com a Ford Motors para produzir esse ve\u00edculo el\u00e9trico supostamente mais eficiente.<\/p>\n

\"Thomas<\/p>\n

Mas a bateria de n\u00edquel-ferro apresentava algumas quest\u00f5es que precisavam ser resolvidas. Era maior do que as baterias de chumbo-\u00e1cido mais amplamente utilizadas e mais caras.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, quando estava sendo carregada, liberava hidrog\u00eanio, o que era considerado um inc\u00f4modo e poderia ser perigoso.<\/p>\n

Infelizmente, na \u00e9poca em que Edison conseguiu aperfei\u00e7oar o prot\u00f3tipo, os ve\u00edculos el\u00e9tricos estavam saindo de linha em prol dos ve\u00edculos movidos a combust\u00edvel f\u00f3ssil, capazes de percorrer dist\u00e2ncias maiores antes de precisar reabastecer ou recarregar.<\/p>\n

O acordo de Edison com a Ford Motors caiu no esquecimento, embora sua bateria continuasse a ser usada em certos nichos, como para sinaliza\u00e7\u00e3o ferrovi\u00e1ria, onde seu tamanho volumoso n\u00e3o era um obst\u00e1culo.<\/p>\n

Por\u00e9m, mais de um s\u00e9culo depois, engenheiros redescobriram a bateria de n\u00edquel-ferro como uma esp\u00e9cie de diamante bruto.<\/p>\n<\/div>\n

\"O<\/p>\n

O que costumava ser uma peculiaridade perigosa da bateria de Thomas Edison, acabou se revelando extremamente \u00fatil – Imagem: Alamy<\/em><\/span><\/div>\n
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Agora, ela est\u00e1 sendo estudada como uma resposta a um desafio persistente para as energias renov\u00e1veis: suavizar a natureza intermitente das fontes de energia limpa, como e\u00f3lica e solar.<\/p>\n

E o hidrog\u00eanio, outrora considerado um subproduto preocupante, pode vir a ser um dos aspectos mais \u00fateis a respeito dessas baterias.<\/p>\n

Em meados de 2010, uma equipe de pesquisa da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, se deparou com um uso para a bateria de n\u00edquel-ferro baseado no hidrog\u00eanio produzido.<\/p>\n

Quando a eletricidade passa pela bateria ao ser recarregada, ela sofre uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica que libera hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio.<\/p>\n

A equipe reconheceu que a rea\u00e7\u00e3o se assemelha \u00e0 usada para liberar hidrog\u00eanio na \u00e1gua, conhecida como eletr\u00f3lise.<\/p>\n

“Me pareceu que a qu\u00edmica era a mesma”, diz Fokko Mulder, l\u00edder da equipe de pesquisa da Universidade de Delft.<\/p>\n

Essa rea\u00e7\u00e3o de divis\u00e3o da \u00e1gua \u00e9 uma maneira pela qual se produz hidrog\u00eanio para uso como combust\u00edvel \u2014 e um combust\u00edvel totalmente limpo, desde que a energia usada para impulsionar a rea\u00e7\u00e3o seja de uma fonte renov\u00e1vel.<\/p>\n

Embora Mulder e sua equipe soubessem que os eletrodos da bateria de n\u00edquel-ferro fossem capazes de dividir a \u00e1gua, eles ficaram surpresos ao ver que os eletrodos come\u00e7aram a ter um armazenamento de energia maior do que antes de o hidrog\u00eanio ser produzido.<\/p>\n

Em outras palavras, se tornou uma bateria melhor quando tamb\u00e9m foi usada como eletrolisador.<\/p>\n

Eles tamb\u00e9m ficaram admirados ao ver como os eletrodos resistiram bem \u00e0 eletr\u00f3lise, que pode sobrecarregar e degradar as baterias mais tradicionais.<\/p>\n<\/div>\n

\"Eletrolisadores<\/p>\n

Eletrolisadores convencionais s\u00e3o usados para converter energias renov\u00e1veis \u200b\u200bem hidrog\u00eanio, mas Mulder espera que o ‘battolyser’ possa fazer isso de forma mais eficiente e barata – Imagem: Getty Images<\/em><\/span><\/p>\n

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“E, \u00e9 claro, ficamos bastante satisfeitos com o fato de a efici\u00eancia energ\u00e9tica parecer boa durante tudo isso”, diz o pesquisador, alcan\u00e7ando n\u00edveis de 80-90%.<\/p>\n

Mulder chamou sua cria\u00e7\u00e3o de\u00a0battolyser<\/em>, e espera que sua descoberta possa ajudar a resolver dois grandes desafios para a energia renov\u00e1vel: armazenamento de energia e, quando as baterias est\u00e3o carregadas, produ\u00e7\u00e3o de combust\u00edvel limpo.<\/p>\n

“Voc\u00ea vai ouvir argumentos a favor das baterias, por um lado, e do hidrog\u00eanio, de outro”, afirma Mulder.<\/p>\n

“Sempre houve uma esp\u00e9cie de competi\u00e7\u00e3o entre os dois, mas basicamente precisamos de ambos.”<\/p>\n

Valor renov\u00e1vel<\/h2>\n

Um dos maiores desafios das fontes de energia renov\u00e1veis, como e\u00f3lica e solar, \u00e9 o qu\u00e3o imprevis\u00edveis e intermitentes elas podem ser.<\/p>\n

No caso da solar, por exemplo, voc\u00ea tem um excedente de energia produzido durante o dia e no ver\u00e3o, mas \u00e0 noite e nos meses de inverno, o fornecimento diminui.<\/p>\n

As baterias convencionais, como aquelas \u00e0 base de l\u00edtio, podem armazenar energia no curto prazo, mas quando est\u00e3o totalmente carregadas, precisam liberar qualquer excesso ou podem superaquecer e degradar.<\/p>\n

O\u00a0battolyser<\/em>\u00a0de n\u00edquel-ferro, por outro lado, permanece est\u00e1vel quando est\u00e1 totalmente carregado, momento em que pode fazer a transi\u00e7\u00e3o para produzir hidrog\u00eanio.<\/p>\n

“[Baterias de n\u00edquel-ferro] s\u00e3o resilientes, sendo capazes de suportar carga insuficiente e sobrecarga melhor do que outras baterias”, diz John Barton, pesquisador associado da Escola de Engenharia Mec\u00e2nica, El\u00e9trica e de Manufatura da Universidade de Loughborough, no Reino Unido, que tamb\u00e9m estuda o\u00a0battolyser<\/em>.<\/p>\n

“Com a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio, o\u00a0battolyser<\/em>\u00a0agrega armazenamento de energia de v\u00e1rios dias e at\u00e9 mesmo entre as esta\u00e7\u00f5es do ano.”<\/p>\n

Al\u00e9m de criar hidrog\u00eanio, as baterias de n\u00edquel-ferro apresentam outras caracter\u00edsticas \u00fateis.<\/p>\n

Em primeiro lugar, requerem uma manuten\u00e7\u00e3o excepcionalmente baixa. S\u00e3o extremamente dur\u00e1veis, como Edison provou em seu primeiro carro el\u00e9trico, e sabe-se que algumas podem durar mais de 40 anos.<\/p>\n

\"Eletrolisadores<\/p>\n

Eletrolisadores convencionais s\u00e3o usados para converter energias renov\u00e1veis \u200b\u200bem hidrog\u00eanio, mas Mulder espera que o ‘battolyser’ possa fazer isso de forma mais eficiente e barata –\u00a0Imagem: Getty Images<\/span><\/em><\/span><\/div>\n
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Os metais necess\u00e1rios para fabricar a bateria \u2014 n\u00edquel e ferro \u2014 tamb\u00e9m s\u00e3o mais comuns do que, digamos, o cobalto, utilizado para produzir baterias convencionais.<\/div>\n

Isso significa que o\u00a0battolyser<\/em>\u00a0pode ter outro poss\u00edvel papel no que se refere \u00e0 energia renov\u00e1vel: ajud\u00e1-la a se tornar mais rent\u00e1vel.<\/p>\n

Como em qualquer outro setor, os pre\u00e7os das energias renov\u00e1veis flutuam com base na oferta e na demanda.<\/p>\n

Em um dia claro e ensolarado, pode haver abund\u00e2ncia de energia solar, o que pode levar a um excesso e a uma queda no pre\u00e7o pelo qual a energia pode ser vendida. O\u00a0battolyser<\/em>, no entanto, pode ajudar a suavizar esses altos e baixos.<\/p>\n

“Quando o pre\u00e7o da eletricidade est\u00e1 alto, voc\u00ea pode descarregar a bateria, mas quando o pre\u00e7o da eletricidade est\u00e1 baixo, voc\u00ea pode carregar a bateria e produzir hidrog\u00eanio”, explica Mulder.<\/p>\n

O\u00a0battolyser<\/em>\u00a0n\u00e3o est\u00e1 sozinho nesse aspecto. Eletrolisadores alcalinos mais tradicionais, acoplados a baterias, tamb\u00e9m podem desempenhar essa fun\u00e7\u00e3o e s\u00e3o amplamente utilizados na ind\u00fastria de produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Mas Mulder acredita que o\u00a0battolyser<\/em>\u00a0pode fazer o mesmo por menos dinheiro e por mais tempo, gra\u00e7as \u00e0 durabilidade do sistema. \u00c9 algo que deixa os defensores da nova descoberta esperan\u00e7osos.<\/p>\n

E embora o hidrog\u00eanio seja o produto direto do\u00a0battolyser<\/em>, outras subst\u00e2ncias \u00fateis tamb\u00e9m podem ser geradas a partir dele, como am\u00f4nia ou metanol, que s\u00e3o normalmente mais f\u00e1ceis de armazenar e transportar.<\/p>\n<\/div>\n

\"O<\/p>\n

O laborat\u00f3rio de Thomas Edison, em Nova Jersey, foi o local de nascimento de muitas de suas inven\u00e7\u00f5es – Imagem: Alamy<\/em><\/span><\/p>\n

\n

“Com um\u00a0battolyser<\/em>\u00a0instalado, [uma] usina de am\u00f4nia funcionaria mais constantemente e [precisaria] de menos m\u00e3o de obra, reduzindo os custos operacionais e de manuten\u00e7\u00e3o, produzindo am\u00f4nia da maneira mais barata de forma verde, sustent\u00e1vel”, afirma Hans Vrijenhoef, diretor-executivo da Proton Ventures, que investiu no battolyser de Mulder.<\/p>\n

Larga escala<\/h2>\n

Atualmente, o maior\u00a0battolyser<\/em>\u00a0que existe \u00e9 de 15kW \/ 15kWh e tem bateria com capacidade suficiente e armazenamento de hidrog\u00eanio de longo prazo para abastecer 1,5 domic\u00edlios.<\/p>\n

Uma vers\u00e3o maior de um\u00a0battolyser<\/em>\u00a0de 30kW \/ 30kWh est\u00e1 sendo desenvolvida na esta\u00e7\u00e3o de energia Magnum, em Eemshaven, na Holanda, onde fornecer\u00e1 hidrog\u00eanio suficiente para satisfazer as necessidades da usina.<\/p>\n

Depois de passar por testes rigorosos l\u00e1, o objetivo \u00e9 ampliar ainda mais sua escala, e distribuir o\u00a0battolyser<\/em>\u00a0para produtores de energia verde, como parques e\u00f3licos e solares.<\/p>\n

Por fim, os defensores do\u00a0battolyser<\/em>\u00a0esperam que ele atinja uma escala de gigawatts \u2014 equivalente \u00e0 energia gerada por cerca de 400 turbinas e\u00f3licas de utilidade p\u00fablica.<\/p>\n

Mas Barton tamb\u00e9m v\u00ea uma fun\u00e7\u00e3o para os\u00a0battolysers<\/em>\u00a0menores, que poderiam ajudar a fornecer energia para minirredes usadas por comunidades remotas que n\u00e3o fazem parte das redes el\u00e9tricas principais.<\/p>\n

O fato de os eletrodos do\u00a0battolyser<\/em>\u00a0serem feitos de metais relativamente baratos e comuns pode ajudar. E, diferentemente do l\u00edtio, o n\u00edquel e o ferro n\u00e3o geram grandes quantidades de \u00e1gua residual quando extra\u00eddos, tampouco est\u00e3o relacionados a uma degrada\u00e7\u00e3o ambiental significativa.<\/p>\n

Ainda assim, tanto Mulder quanto Barton veem obst\u00e1culos a serem superados em termos de efici\u00eancia e capacidade.<\/p>\n

“O battolyser realmente se beneficiaria do aumento da capacidade de energia como bateria, ou da redu\u00e7\u00e3o da resist\u00eancia interna”, diz Barton.<\/p>\n

A resist\u00eancia interna \u00e9 a oposi\u00e7\u00e3o ao fluxo de corrente em uma bateria. Quanto maior a resist\u00eancia interna, menor a efici\u00eancia. Aprimorar isso \u00e9 algo em que Mulder e sua equipe est\u00e3o trabalhando agora.<\/p>\n

Grande parte do potencial do\u00a0battolyser<\/em>\u00a0estava escondido \u00e0 vista de todos, desde que Thomas Edison come\u00e7ou a fazer experi\u00eancias com sua bateria de n\u00edquel-ferro na virada do s\u00e9culo 20.<\/p>\n

Ele pode ter se enganado ao acreditar que sua bateria substituiria os outros ve\u00edculos na estrada. Mas a bateria de n\u00edquel-ferro ainda pode desempenhar um papel na substitui\u00e7\u00e3o dos combust\u00edveis f\u00f3sseis de forma mais ampla, ajudando a acelerar a transi\u00e7\u00e3o para as energias renov\u00e1veis.<\/p>\n

Leia a\u00a0vers\u00e3o original<\/a>\u00a0desta reportagem (em ingl\u00eas) no site\u00a0<\/strong>BBC Future<\/a>.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por Allison Hirschlag – BBC Future – 03 de abril de 2021 Na virada do s\u00e9culo 20, Thomas Edison inventou uma bateria com a peculiaridade de produzir hidrog\u00eanio. Em uma estrada de cascalho em West Orange, Nova Jersey, um carro el\u00e9trico passava acelerado pelos pedestres, alguns claramente surpresos com o interior espa\u00e7oso do ve\u00edculo. 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