Essas baterias de plástico podem ajudar no armazenamento em rede de energia renovável
Natureza e espaço

Essas baterias de plástico podem ajudar no armazenamento em rede de energia renovável

A startup PolyJoule quer expandir o armazenamento em rede além das baterias de lítio.

Um novo tipo de bateria feita de polímeros eletricamente condutores, basicamente plástico, pode ajudar a tornar o armazenamento de energia em rede mais barato e com maior durabilidade, permitindo um maior uso de energia renovável.

As baterias, fabricadas pela startup PolyJoule, com sede em Boston (EUA), podem oferecer uma alternativa mais barata e duradoura às baterias de íons de lítio para armazenar eletricidade de fontes intermitentes, como eólica e solar.

A empresa está agora revelando seus primeiros produtos. A PolyJoule construiu mais de 18.000 células e as instalou em um pequeno projeto piloto usando materiais baratos e amplamente disponíveis.

Os polímeros condutores que a PolyJoule usa em seus eletrodos de bateria substituem o lítio e o chumbo normalmente encontrados nelas. Ao usar materiais que podem ser facilmente criados com produtos químicos industriais amplamente disponíveis, a PolyJoule evita os materiais que são difíceis de conseguir, como o lítio.

A PolyJoule foi fundada pelos professores do MIT, Tim Swager e Ian Hunter, que descobriram que os polímeros condutores preenchiam alguns requisitos para armazenamento de energia: eles mantêm a carga por um longo tempo e carregam rapidamente; são eficientes, o que significa que armazenam uma grande fração da eletricidade que flui para eles e, por serem feitas de plástico, os materiais são relativamente baratos de produzir e resistentes, aguentando o inchaço e a contração que acontecem em uma bateria enquanto ela carrega e descarrega.

Uma grande desvantagem é a densidade de energia. As baterias são duas a cinco vezes maiores do que um sistema de íons de lítio de capacidade semelhante, então a empresa decidiu que sua tecnologia seria mais adequada para aplicações estacionárias, como armazenamento em redes elétricas, do que em eletrônicos ou carros, diz Eli Paster, CEO da PolyJoule.

Mas, ao contrário das baterias de íons de lítio que são usadas para esse fim, os sistemas da PolyJoule não exigem nenhum sistema de controle de temperatura ativo para garantir que não superaqueçam ou peguem fogo, acrescenta ele. “Queremos fazer uma bateria realmente eficiente e de baixo custo que consiga ser usada em qualquer lugar. Você poderá colocá-la em qualquer lugar e não precisar se preocupar com ela”, diz Paster.

Polímeros condutores podem acabar sendo um agente importante no armazenamento em rede, mas se isso acontecer provavelmente dependerá da rapidez com que uma empresa pode expandir sua tecnologia e, crucialmente, quanto custam as baterias, diz Susan Babinec, que lidera o programa de armazenamento de energia no Argonne National Laboratory, nos Estados Unidos.

Algumas pesquisas apontam US$ 20 por quilowatt-hora de armazenamento como uma meta de longo prazo que nos ajudaria a alcançar 100% de adoção de energia renovável. É um marco no qual outras alternativas de baterias de armazenamento em rede tem como alvo. A Form Energy, que produz baterias de metal-ar, diz que pode atingir esse objetivo nas próximas décadas.

A PolyJoule pode não conseguir custos tão baixos, reconhece Paster. Atualmente, está visando US$ 65 por quilowatt-hora de armazenamento para seus sistemas, argumentando que clientes industriais e concessionárias de energia podem estar dispostos a pagar esse preço porque os produtos devem durar mais e ser mais fáceis e baratos de manter.

Até agora, diz Paster, a empresa se concentrou em construir uma tecnologia simples ao utilizar uma química de fabricação à base de água e o uso de máquinas disponíveis comercialmente para montar suas células de bateria. Assim, não precisa das condições especializadas às vezes exigidas.

Ainda não está claro qual química da bateria vencerá a competição do armazenamento em rede. Mas os plásticos da PolyJoule significam que existe uma nova opção.