Há muito que as empresas especializadas em acumuladores procuraram encontrar alternativas às tradicionais baterias de iões de lítio, sem, contudo, perder muito em termos de densidade energética e, por tabela, autonomia. E o principal aliciante para essa contínua investigação é o factor “preço”, algo que o fabricante sueco de baterias Northvolt procura conter com a produção em massa da sua nova bateria de iões de sódio, que acaba de ser oficialmente validada.
Ao contrário do que acontece com o níquel, o cobalto e o lítio, o sódio não levanta quaisquer preocupações de raridade. Muito pelo contrário, não só é uma matéria abundante como a sua extracção é fácil e pouco poluente. Daí que as baterias de iões de sódio tenham começado a ser apontadas como uma alternativa viável e economicamente mais interessante que as baterias de iões de lítio, sendo mesmo consideradas por alguns especialistas como o elemento-chave que vai permitir à indústria automóvel propor modelos exclusivamente a bateria mais baratos. Basta ver que gigantes como a CATL estão apostados em superar os inconvenientes das baterias de sódio, sendo o primeiro (e o mais relevante) o facto deste metal alcalino ser menos eficiente enquanto portador de carga do que o lítio, acusando menos 20% de densidade energética. Os valores andam na casa dos 160 Wh/kg ao passo que as baterias convencionais dos eléctricos mais recentes se situam entre os 200-250 Wh/kg – excepção feita para as baterias da Tesla, que superam estes valores. Daí que os chineses da CATL tenham fixado como meta atingir, nas suas baterias de iões de sódio de nova geração, uma densidade de pelo menos 200 Wh/kg.
Portugueses também estão nesta corrida
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Em Agosto de 2022, o Grupo Simoldes anunciou que iria criar uma nova área de negócio na área da energia, a Simoldes Energy. E isso deveu-se ao facto de, juntamente com a Vasco da Gama CoLab, ter desenvolvido e criado as primeiras células de iões de sódio em Portugal.
A validação conceptual e funcional abriu a perspectiva de, em conjunto com a Faculdade de Engenharia do Porto e outros parceiros, onde se inclui o Vasco da Gama CoLab, “ter em 2025 as primeiras células de iões de sódio com o formato comercial para montar em baterias para os sectores da mobilidade e estacionário”.
A bateria que a Northvolt se propõe introduzir no mercado possui uma densidade que supera os 160 Wh/kg, ou seja, consegue ultrapassar os 140 Wh/kg de uma bateria LFP (fosfato de ferro-lítio). Este último tipo de baterias, pese embora pouco interessantes em termos de densidade energética, convencem alguns fabricantes pelo facto de oferecerem estabilidade térmica, longevidade (vida útil superior) e segurança (menor propensão para incêndios). Contudo, a avaliar pelas características avançadas pelos suecos, a sua nova célula de iões de sódio ainda perde para as baterias NCM (níquel, cobalto, manganês), que podem atingir uns mais interessantes 240 Wh/kg.
▲ Em cima, o Prussian White que a a Northvolt utiliza no cátodo e o carbono duro, de base biológica, no ânodo. Em baixo, o laboratório dos suecos e a primeira "coin cell" de iões de sódio fabricada em Portugal
A seu favor, as baterias de iões de sódio têm o importante argumento de serem baratas de produzir, impactando positivamente (para baixo) o preço dos carros eléctricos. Convém ter presente que já estão a ser usadas, mas só em veículos pequenos, uma limitação decorrente da sua “fraca” densidade energética.
A nova célula da Northvolt será necessariamente mais barata, por dispensar lítio, níquel, cobalto ou grafite. Ao invés disso, aposta em minerais baratos e abundantes, como o ferro e o sódio. Com um design em que o ânodo é em carbono duro e o cátodo à base de branco da Prússia, a nova solução de armazenamento de energia foi validada agora em laboratório, com a empresa sediada em Estocolmo a assumir que planeia industrializar a sua produção e fazer chegar ao mercado baterias com esta química.
