As 5 alternativas mais promissoras para baterias de íon de lítio
As baterias são pequenas coisas bacanas, não são? Pequenos pedaços cilíndricos de metal que apenas bombeiam energia para seus dispositivos. Eles parecem ser uma conveniência, uma maneira tão fácil de aumentar sua tecnologia. Mas as baterias não são tão boas quanto muitos podem pensar.
As baterias típicas que você encontrará na loja – Energizer, Duracell, Kodak, Panasonic – todas contêm algo chamado lítio. O lítio é um elemento alcalino que, quando colocado em uma bateria, é um grande transportador de energia.
No entanto, o lítio nem sempre é uma coisa boa. Aqui está o motivo e as cinco alternativas mais promissoras para esses tipos de baterias.
Por que as baterias de lítio são um problema?
Com as baterias de íon de lítio, a ideia é que a energia seja armazenada em baterias – e então liberada como íons de lítio. Eles viajam entre dois eletrodos (do cátodo ao ânodo), produzindo energia para nossos dispositivos.
Mas o lítio não é exatamente uma substância amigável.
Depois que as baterias são descartadas, elas começam a corroer. E é aí que começa o problema. Essa corrosão libera lítio e outras substâncias dentro da bateria, que então se infiltra no solo, contaminando as águas subterrâneas e superficiais. Isso pode ser extremamente problemático e muito prejudicial ao meio ambiente.
Então, agora você sabe por que as baterias de lítio não são a melhor opção quando se pensa em salvar o planeta. Vamos agora dar uma olhada em cinco alternativas.
1. Células de combustível de hidrogênio
As células a combustível de hidrogênio não são nenhuma novidade no campo da produção de energia. São células eletroquímicas que combinam um combustível e algo chamado agente oxidante para produzir energia química.
Esse processo requer uma cadeia de reações, envolvendo um átomo de hidrogênio sendo dividido em prótons e elétrons por dois eletrodos, chamados de ânodo e cátodo. Os elétrons então passam por um circuito, produzindo eletricidade.
A grande vantagem das células a combustível de hidrogênio é que elas têm uma relação energia / peso 10 vezes maior que a das baterias de íon-lítio. O hidrogênio também é extremamente abundante e pode ser produzido a partir de fontes renováveis de energia. Isso torna a pegada de carbono geral das células de combustível de hidrogênio muito menor do que a das baterias de íon-lítio.
Uma única célula de combustível também tem uma vida útil muito mais longa do que as baterias de íon de lítio, que às vezes não duram muito mais do que uma semana.
No entanto, a fabricação de células a combustível de hidrogênio não é barata, visto que a acidificação da matéria-prima para as células é um processo caro. O hidrogênio também é extremamente inflamável, o que o torna uma substância bastante perigosa de se manusear.
2. Baterias Redox Flow
As baterias de fluxo Redox, assim como as células a combustível de hidrogênio, também estão preocupadas com a produção de energia eletroquímica. No entanto, as baterias de fluxo redox são construídas de forma bastante diferente.
Essas baterias consistem em duas substâncias diferentes, dissolvidas em líquidos, que são separadas e bombeadas através de uma membrana. Por meio de uma série de reações de redução e oxidação (daí o nome red-ox), essa energia química é convertida em elétrica.
Como as células de combustível de hidrogênio, as baterias de fluxo redox têm uma vida útil muito longa e requerem muito pouca manutenção. No entanto, essas baterias são muito complexas e não são exatamente fáceis de fabricar.
Existem vários elementos diferentes necessários para o funcionamento dessas baterias, incluindo sensores, bombas, vasos secundários e gerenciamento de energia. No entanto, são muito menos onerosas do ponto de vista ambiental do que as baterias de íon de lítio e, portanto, são definitivamente uma forte candidata em sua substituição.
3. Painéis Solares
A maioria de nós já ouviu falar desses produtores de energia renovável. Os painéis solares são excelentes porque requerem apenas uma fonte de energia para funcionar: o sol! E, claro, a quantidade de luz que o sol brilha em nosso planeta todos os dias não é finita, ou seja, você não pode ficar sem ela.
Esses painéis criam eletricidade ao absorver a luz solar com células fotovoltaicas (PV), que produzem eletricidade DC (corrente contínua), que é então convertida em eletricidade AC (corrente alternada) por meio da tecnologia de inversor.
Os painéis solares já são muito populares em todo o mundo, com vários hectares de terra dedicados a abrigar milhares de painéis solares para a produção de eletricidade. E, agora, eles estão sendo considerados na substituição de baterias.
Veja calculadoras, por exemplo. Muitas vezes dependem da energia solar para funcionar. No entanto, é necessária uma pequena quantidade de eletricidade para alimentar uma calculadora, portanto, considerações extras precisam ser feitas se os painéis solares vão substituir as baterias de íon de lítio por dispositivos com maior consumo de energia. Mas eles ainda são uma opção muito viável!
4. Baterias de lítio-enxofre
Elas podem parecer um pouco semelhantes às baterias de íon de lítio das quais estamos tentando nos livrar aqui, mas não se preocupe: existem algumas diferenças significativas entre as duas. Você pode ter encontrado essas baterias com um nome diferente: baterias recarregáveis.
Essas são, obviamente, baterias que você pode recarregar usando uma saída elétrica, para que possa usá-las continuamente.
Embora isso signifique usar eletricidade para alimentar as baterias, é consideravelmente menos prejudicial do que usar baterias de íon de lítio tradicionais, devido às suas implicações tóxicas.
Usar baterias recarregáveis é, obviamente, muito menos desperdício do que usar íons de lítio. Além disso, essas baterias podem ser muito mais densas em energia do que as versões tradicionais. No entanto, pode custar cerca de três vezes mais para produzir essas baterias de lítio-enxofre, e é muito menos comum que sejam recicladas. Mas eles ainda superam seus antecessores, de longe.
5. Baterias bioeletroquímicas
Este tipo de produção de energia difere de todos os outros listados aqui, pois depende de organismos biológicos para funcionar. As bactérias aneróbias, um tipo de bactéria que não requer oxigênio para sobreviver, são usadas para processar o acetato com um método de redução / oxidação que libera elétrons.
Esses elétrons podem então passar por um circuito para criar eletricidade e, aí, você tem uma bateria.
No entanto, esse tipo de produção de energia ainda está em fase de testes, e os cientistas que trabalham com esse método ainda não conseguiram colocá-lo em pleno funcionamento por longos períodos. Mas, se esse método tivesse sucesso, ele poderia ser uma virada de jogo no mundo da produção de energia.
Alternativas sustentáveis para baterias de íon-lítio estão se tornando mais comuns
Embora algumas dessas substituições de baterias de íon de lítio ainda estejam em suas fases preliminares, elas são substituições incrivelmente promissoras em um futuro próximo.
Para proteger o planeta para as gerações futuras, mudar para alternativas de energia mais sustentáveis é fundamental. Quem sabe? Pode não demorar muito até que as baterias de íon de lítio sejam uma coisa do passado.
