Eis uma nova bateria: Low cost, não inflamável e… portuguesa

Olhe para o seu smartphone: provavelmente tem uma bateria de lítio que lhe permite ter um carregamento rápido, mas corre o risco de explodir. Veja-se, por exemplo, o que aconteceu com os modelos da Samsung. Mas há uma portuguesa que descobriu uma solução low cost, não inflamável e com um carregamento ainda mais rápido. A solução foi encontrada por uma investigadora especializada em nanomateriais, Maria Helena Braga, que trabalhou com o co-criador da bateria de lítio, o professor norte-americano John Goodenough.

Quando começámos a trabalhar nestas baterias é que começámos a pensar como podíamos fazer para otimizar o funcionamento do eletrólito.

Tudo começou no Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG) onde a investigadora, em conjunto com Jorge Ferreira, sintetizou pela primeira vez o eletrólito como vidro. Neste caso, em vez de ser um líquido — como é o caso das baterias de lítio — que conduz a eletricidade, é um sólido. Após o sucesso da sintetização, a portuguesa decidiu ir para os Estados Unidos. “Durante um ano eu fui dez vezes à Universidade do Texas – Austin para provar que o eletrólito funcionava”, explica ao ECO.

Foi lá que trabalhou em laboratório com Andrew Murchison, com quem depois assinou o artigo publicado no Journal of The Electrochemical Society, em janeiro deste ano. A análise de resultados e da teoria associada a esta nova bateria era feita com Goodenough, um físico veterano que passou a maior parte da sua vida dedicado à inovação de baterias. “O meu envolvimento foi total em todas as fases e todas as tarefas”, refere a investigadora portuguesa.

É feita de vidro, mas não é o vidro do copo ou da janela.

Contudo, há um ano a portuguesa decidiu ir definitivamente para os Estados Unidos dado que não tinha condições para continuar o trabalho da bateria em Portugal. “Em fevereiro de 2016 comecei a trabalhar na UT-Austin para fazer uma bateria com elétrodo negativo de lítio metálico, coisa que só podia fazer aqui”, conta ao ECO. Mas porquê? “Porque não tinha uma caixa de luvas para trabalhar em Portugal”, explica, referindo que “o lítio reage violentamente com água e, por isso, não pode estar ao ar na humidade do Porto”, onde trabalha na Universidade do Porto.

“Quando começámos a trabalhar nestas baterias é que começámos a pensar como podíamos fazer para otimizar o funcionamento do eletrólito”, revela Maria Helena Borges ao ECO. E o trabalho foi bem sucedido: a investigadora conseguiu desenvolver uma bateria “totalmente sólida”. “É feita de vidro, mas não é o vidro do copo ou da janela”, alerta, acrescentando que a bateria é “flexível” dado que contém uma “matriz como uma fibra de vidro ou papel”.

Estas condições permitem que esta nova bateria consiga armazenar mais energia, mas também evitar acidentes como explosões. O facto de ser feita de vidro faz com que a bateria deixe de ser inflamável, tal como acontece com os eletrólitos líquidos. Porquê? A especialista responde: “Porque não se formam dendrites, que são responsáveis pelos curto-circuitos nas baterias (uma espécie de espadas que foram o separador e provocam um curto-circuito entre os elétrodos)”.

Pode ainda demorar até ter uma aplicação prática na sua vida, mas quando chegar fará com que os produtos como telemóveis ou carros elétricos sejam mais baratos. Maria Helena Borges garante que será low cost uma vez que “os materiais e os processos são muito baratos”. A investigadora refere que já foram abordados por várias empresas e admite que a nova bateria pode ser usada em várias aplicações que usem o armazenamento de energia, mas não pode revelar com que marcas é que está a trabalhar atualmente.

Os materiais e os processos são muito baratos.

A parceria com Goodenough

Para este professor nunca “está bem que chegue” (tradução literal do inglês Goodenough). O co-criador da bateria de iões de lítio, pelo menos como as conhecemos atualmente, tem agora 94 anos. Mas foi aos 57 anos, em 1980, que este físico norte-americano criou o modo de armazenamento de energia que possibilitou a emergência dos smartphones e, em última análise, até da Tesla. Contudo, como contava um artigo do Quartz, o professor do Texas não se ficou por ali: continuou a trabalhar e desenvolveu, em conjunto com Maria Helena Borges, uma nova bateria que é a primeira a ter células completamente sólidas.

A novidade foi revelada no Twitter pelo presidente da Alphabet, a empresa-mãe que alberga a Google, tendo logo captado a atenção da indústria. Foi a Universidade do Texas que anunciou no final de fevereiro o advento de uma nova bateria que carrega rapidamente (minutos em vez de horas, prometem) e que é mais segura (não é combustível), além de ter três vezes mais densidade energética do que as baterias de iões de lítio. Ou seja, um carro elétrico com esta bateria consegue andar mais quilómetros entre os carregamentos.

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A mesma faculdade dizia que a energia era armazenada e transmitida a temperaturas mais baixas, ao contrário das baterias atuais, o que facilitará o uso destas baterias em carros em condições meteorológicas adversas. Esta é a solução que o investigador Goodenough sempre procurou para que os veículos elétricos passem a ser uma alternativa viável para substituir os carros poluentes.