Em setembro, durante o ‘Dia da Bateria’ da Tesla, Elon Musk fez muitas promessas. Uma das mais significativas a ideia de produzir um carro eltrico que funciona com baterias com nodos de silcio puro. Isso faria com que, alm de aumentar o desempenho dos veculos, o cobalto presente nos ctodos fosse reduzido, fazendo com que, consequentemente, o preo casse.
No entanto, as ideias no param por a. O empresrio citou uma tecnologia que faria a bateria ser integrada ao chassi, uma ideia que, segundo Musk, deve diminuir o peso do carro em 10%. Ele citou a iniciativa como uma “revoluo” na engenharia – mas para alguns pesquisadores, a ideia parece muito com o passado.
“Ele est essencialmente fazendo algo que fizemos h dez anos”, diz Emile Greenhalgh, cientista de materiais do Imperial College of London. Atualmente, ele um dos maiores especialistas do mundo em baterias estruturais, uma abordagem de armazenamento que elimina a fronteira entre a bateria e o objeto que ela alimenta. “O que estamos fazendo ir alm do que Elon Musk tem falado. No h baterias embutidas. O prprio material o dispositivo de armazenamento de energia”, completa.
Hoje, como acontece com os smartphones, as baterias so parte substancial dos carros. Isso porque so responsveis por grande parte do peso. Estima-se que a bateria de umveculo eltrico responsvel por um tero de seu peso.
A ideia de Greenhalgh e seus colaboradores vai alm. Para eles, a abordagem mais promissora descartar a bateria e usar a prpria carroceria do veculo para guardar energia. O armazenamento eltrico acontece nas finas camadas de materiais que compes a estrutura do carro. Se considerarmos isso, o peso das baterias pode ser eliminado quase completamente.
” fazer com que o material faa duas coisas simultaneamente”, diz Greenhalgh. Essa nova maneira pode fornecer enormes ganhos de desempenho e melhorar a segurana porque no haver milhares de clulas inflamveis de alta densidade dentro dos carros.
Projeto antigo
Usar a carroceria dos carros eltricos para armazenar energia pode ser a soluo para diminuir o peso dos veculos. Foto: 4kstock/Shutterstock
Apesar de parecer algo novo, esse projeto est em desenvolvimento h alguns anos. Em 2010, Leif Asp, um cientista de materiais da Chalmers University of Technology, na Sucia, Greenhalgh e uma equipe de cientistas europeus colaboraram no Storage, uma pesquisa que visava construir baterias estruturais e integr-las a um hbrido da Volvo.
“Naquela poca, no achava que teria muito impacto na sociedade, mas medida que avanvamos, percebi que poderia ser uma ideia muito til”, diz Asp, que caracteriza a bateria convencional como um “parasita estrutural”.
Ele diz que o principal benefcio das bateriasestruturais que elas reduzem a quantidade de energia que um veculo eltrico precisa para dirigir a mesma distncia – ou podem aumentar seu alcance.
Em um teste feito nesse perodo de estudos, os especialistas conseguiram integrar com sucesso baterias comerciais de on de ltio a uma tampa do plenum, um componente que regula a entrada de ar do motor.
Obviamente, no a bateria central do carro, mas isso serviu para mostrar que o conceito de bateria estrutural pode ser funcional. No entanto, colocar clulas de on de ltio na carroceria de um veculo no uma abordagem to eficiente atualmente.
Atualmente, as baterias so responsveis por um tero do peso dos carros eltricos. Foto: alexfan32/Shutterstock
Por isso, foi criado uma espcie de supercapacitor estrutural, usado como tampa do porta-malas. Isso faz com que a energia seja armazenada como se fosse uma bateria, mas usando carga eletrosttica, no uma reao qumica. Apesar de funcional, a criao no retm tanta energia quanto uma bateria, mas so timas para fornecer pequenas quantidades de carga eltrica rapidamente.
Mesmo assim, as pesquisas envolvendo o Volvo foram essenciais para definir que o armazenamento de energia estrutural era vivel em um carro eltrico.
No entanto, os especialistas apontam que a principal dificuldade para implementao da tecnologia deve ser convencer a indstria automotiva e os rgos reguladores de que a iniciativa segura e introduz um desempenho superior.
Para resolver essa questo e mostrar de fato como a tcnica funciona, Greenhalgh e Asp trabalham em modelos matemticos que mostraro exatamente como a estrutura dos veculos construdos com essas bateriasmuda durante o uso.
Apesar disso, Asp diz que provavelmente levar mais de uma dcada at que as baterias estruturais sejam implementadas em veculos por conta de suas demandas de energia significativas e desafios regulatrios. Antes que isso acontea, ele prev que a tecnologia se tornar comum em eletrnicos de consumo.
Via: ARSTechnica
