Recentemente, eu estava conversando com um grupo sobre qual tecnologia é a mais importante para lidar com as mudanças climáticas. Com a ressalva de que definitivamente precisaremos de uma série de soluções para realmente enfrentar o desafio, minha escolha pessoal seria baterias.
Isso pode não ser uma surpresa, já que estou quase sempre falando sobre baterias. Se você quiser ler mais sobre o assunto, temos muitas opções. Você pode começar aqui, aqui ou aqui.
As baterias vão transformar o transporte e também podem ser fundamentais para armazenar energias renováveis, como a eólica ou a solar, para os momentos em que esses recursos não estiverem disponíveis. Portanto, de certa forma, elas são uma tecnologia central para os dois setores responsáveis pela maior parte das emissões: energia e transporte.
E se quiser entender o que está por vir nas baterias, é preciso observar o que está acontecendo atualmente com os materiais das baterias. A Agência Internacional de Energia divulgou um novo relatório sobre o estado dos minerais essenciais para a energia, que contém algumas informações interessantes relacionadas às baterias. Portanto, vamos nos aprofundar em alguns dados sobre materiais para baterias.
Então, o que há de novo nos materiais das baterias?
Provavelmente não é novidade para você, mas as vendas de veículos elétricos estão crescendo rapidamente — elas representaram 14% das vendas globais de veículos novos em 2022 e chegarão a 18% em 2023, de acordo com a IEA. Esse crescimento global é um dos motivos pelos quais nós da MIT Technology Review colocamos “o inevitável VE” em nossa lista de tecnologias revolucionárias deste ano.
Some ao crescimento constante do mercado o fato de que, em todo o mundo, as baterias de veículos elétricos estão ficando maiores. Isso mesmo, não apenas nos EUA, que são famosos por seus veículos enormes. Os EUA ainda são os líderes em capacidade média de baterias, mas a inflação do tamanho das baterias é um fenômeno mundial, com a Ásia e a Europa observando um salto semelhante ou ainda mais dramático nos últimos anos.
Tamanho médio da bateria para veículos elétricos de passageiros
Some a crescente demanda por veículos elétricos, o aumento da capacidade das baterias em todo o mundo e o papel que as baterias podem desempenhar no armazenamento da rede, e fica claro que estamos prestes a ver um enorme aumento na demanda pelos materiais necessários para fabricar baterias.
Tomemos como exemplo o lítio, um dos principais materiais usados nas baterias de íons de lítio atualmente. Se quisermos construir veículos elétricos suficientes para atingir emissões líquidas zero, a demanda de lítio aumentará cerca de dez vezes entre hoje e 2040. O lítio é um dos exemplos mais dramáticos, mas outros metais, como o cobre e o níquel, também terão alta demanda nas próximas décadas (você pode brincar com o explorador de dados da AIE aqui).
Demanda total de lítio no cenário de emissões líquidas zero
Não vamos ficar sem nenhum dos materiais necessários para gerar energia renovável, como escrevi no início deste ano. As baterias podem ser um cenário mais difícil, mas, de modo geral, os especialistas dizem que temos recursos suficientes no planeta para fabricar as baterias de que precisamos. E com o aumento da reciclagem de baterias, devemos chegar a um ponto em que haja um suprimento estável de materiais de baterias antigas.
Mas já começamos a ver o que os aumentos drásticos na demanda de materiais podem significar no curto prazo para o mercado de baterias. Recentemente, os preços do lítio e de alguns outros metais sofreram grandes aumentos, pois os fabricantes de baterias se esforçaram para atender à demanda imediata. Isso fez com que os preços das baterias de íons de lítio aumentassem no ano passado pela primeira vez.
O que tudo isso significa?
Portanto, estamos vendo um enorme aumento na demanda que só vai continuar e, embora haja materiais suficientes no longo prazo, pode haver algumas disputas de curto prazo por materiais de bateria purificados e processados. Isso moldará o mundo das baterias daqui para frente e há algumas maneiras de como isso pode acontecer:
Primeiro, os fabricantes de automóveis vão se envolver ainda mais com as matérias-primas de que precisam para fabricar baterias. Seus negócios dependem de ter esses materiais disponíveis de forma consistente, e eles já estão tomando medidas para garantir seu próprio suprimento.
A partir de 2023, todos os 10 principais fabricantes de veículos elétricos do mundo, com exceção de um, assinaram algum tipo de acordo de compra de longo prazo para garantir matérias-primas. Cinco investiram em mineração, cinco investiram em refino e quase todos esses acordos aconteceram desde 2021.
Envolvimento dos 10 principais fabricantes de VE na cadeia de suprimento de matéria-prima
As restrições de fornecimento também impulsionarão novas inovações em baterias.
Já vimos o início disso: o cobalto tem sido um ingrediente crucial nos cátodos das baterias de íons de lítio há anos. No entanto, o metal está sendo examinado porque sua mineração tem sido amplamente associada ao trabalho forçado e infantil.
Nos últimos anos, os gigantes da tecnologia e os fabricantes de veículos elétricos começaram a se comprometer a usar somente cobalto extraído de forma responsável. E, ao mesmo tempo, os fabricantes de baterias começaram a se voltar para produtos químicos que contêm menos cobalto, ou até mesmo eliminaram totalmente o metal, em parte em um esforço para cortar custos.
As baterias de fosfato de ferro e lítio não contêm cobalto e passaram de uma pequena fração das baterias de EV para cerca de 30% do mercado em apenas alguns anos. As opções com baixo teor de cobalto também ganharam força desde 2019.
As mudanças no cenário de baterias para veículos elétricos
Acredito que continuaremos a ver opções novas e interessantes no mundo das baterias, em parte devido a essas restrições de materiais. As baterias à base de ferro podem desempenhar um papel importante no armazenamento em escala de rede, por exemplo, e também poderemos ver mais baterias à base de sódio em veículos elétricos baratos em breve.
Não escolho favoritos quando se trata de tecnologias climáticas, mas estou sempre observando o mundo das baterias com atenção especial. Portanto, fique atento para saber mais sobre o papel crucial dos materiais para o futuro das baterias e, enquanto isso, confira algumas de nossas histórias recentes sobre o assunto.
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Escrevi em janeiro sobre o que está por vir para as baterias de veículos elétricos este ano. Acho que minhas previsões estão se concretizando muito bem até agora.
As baterias de fosfato de ferro e lítio podem ajudar a reduzir os preços dos veículos elétricos, conforme explorei em fevereiro.
Vejo muitos mitos em relação à tecnologia e aos materiais climáticos — e desmontei alguns deles em no início deste ano.
Acompanhando o clima
As ondas de calor estão batendo recordes nos EUA, na China e na Europa. (New York Times)
→ Escrevi sobre os limites do corpo humano no calor extremo em 2021. (MIT Technology Review)
Por falar em calor, um grupo de cientistas criou uma tinta especialmente branca que pode refletir cerca de 98% dos raios solares. Ela poderia ajudar a manter os edifícios mais frios. (New York Times)
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Diablo Canyon é a última usina nuclear da Califórnia e a maior fonte de energia do estado. Ela está programada para sair de operação em 2025, mas ainda não se sabe se isso ocorrerá como planejado. (Los Angeles Times)
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MIT Technology Review
