Na 24ª Conferência das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, em 2018, foi revelado que 25% das emissões de poluentes globais vêm dos automóveis. Mas esses dados alarmantes mudarão em breve graças aos três cientistas criadores da bateria de íons de lítio, que levou o Prêmio Nobel de Química de 2019.
Essas baterias são compactas, leves e tem alta capacidade de armazenamento de energia, resultando em menor tempo de recarga, longa durabilidade, podendo ser utilizadas em diferentes aplicações e posteriormente recicladas.
Elas estão maciçamente presentes no dia a dia, em celulares e notebooks.
O fenômeno mais recente envolvendo as baterias de íons de lítio são os automóveis, que tiveram um papel fundamental na premiação: os veículos mostraram que as baterias têm capacidade para suportar altas potências e, com isso, podem ser aplicadas em automóveis, revolucionando um mercado dominado por combustíveis fósseis.
A presença do petróleo na humanidade tem registros milenares, mas foi nos últimos dois séculos que a sociedade tornou-se totalmente dependente da exploração do recurso natural, que virou alvo dos grandes países e corporações, para controlar a economia mundial.
A utilização em larga escala começou justamente com produção dos motores a combustão interna, lá nos primórdios dos automóveis.
O uso do petróleo traz graves riscos ao meio ambiente, tanto no processo de extração, quanto no refino e no transporte até chegar ao consumidor. Depois, há ainda a emissão de diversos gases poluentes na atmosfera, fora as emissões industriais.
Foi na primeira grande crise do petróleo, ne década de 1970, quando descobriram que o recurso natural não era renovável, que os cientistas John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino começaram os estudos sobre as baterias de íons de lítio.
“Eles lançaram as bases de uma sociedade sem fio e livre de combustíveis fósseis, e são de grande benefício para a humanidade”, escreveu o comitê do Prêmio Nobel deste ano.
O primeiro produto a entrar no mercado foi um telefone da Sony, em 1991. Nos automóveis, a tecnologia chegou somente em 2008, com o Tesla Roadster, um esportivo de luxo movido por baterias de lítio com capacidade de 53 kWh e autonomia para 350 km.
As baterias de íons de lítio carregam dobro de energia em comparação a uma de hidreto metálico de níquel (NiMH), e três vezes mais que uma de níquel cádmio (ou NiCd).
Além das baterias permitirem armazenamento de energia de fontes renováveis, como a solar e a eólica, elas suportam até 2.0000 ciclos de carga/descarga. Dessa forma, a sua vida útil pode ultrapassar um milhão de quilômetros rodados.
“A principal contribuição dos veículos elétricos para o Nobel foi que as baterias de íon lítio se mostraram competitivas para o mercado de carros, e isto foi o motivo da procura dos fabricantes por esta tecnologia. Isso fez com que as montadoras acelerassem o aprimoramento das baterias para chegar ao estágio atual”, explica Roberto Torresi, Professor do Instituto de Química da Universidade de São Paulo.
Esse aprimoramento foi capaz de trazer diversas melhorias em termos de qualidade e durabilidade nas baterias. O Tesla Model S 100D, por exemplo, tem baterias de 100 kWh, o que rende mais de 600 km de autonomia com uma carga completa.
Um dos pivôs do reconhecimento das baterias é a reciclagem, o que é algo extremamente positivo por um lado e negativo por outro. A infraestrutura para o processo ainda é limitada, sobretudo para os veículos, que necessitam de baterias maiores e robustas.
“O conteúdo das baterias de íons de lítio é menos tóxico do que o de outros tipos, o que facilita a reciclagem. Porém, o lítio é um elemento altamente reativo. A alta demanda vai ter de vir acompanhada por políticas de reciclagem que vão desde os componentes das baterias até o grande consumo de água que requer a produção de lítio”, aponta Torresi.
De toda maneira, o reconhecimento do Prêmio Nobel colocou os carros elétricos equipados com baterias de íons de lítio em outro patamar.
A questão é o custo para a produção dessas baterias, que eleva o preço dos carros e torna inacessível para grande parte da população mundial. A expectativa é que, após o prêmio e o reconhecimento, este custo diminua para popularizar a motorização elétrica e reduzir cada vez mais o consumo de combustíveis fósseis e a consequente poluição do ar.
