Pesquisadores da Universidade de Stanford estão à frente de uma revolucionária mudança no setor de baterias, explorando o uso de íons de sódio como uma alternativa promissora ao lítio.

Nos últimos anos, a crescente demanda por energia sustentável e as preocupações relacionadas à exploração intensiva de lítio têm impulsionado a busca por novas tecnologias de armazenamento de energia. As baterias de íons de sódio, nesta corrida, emergem como uma solução viável, prometendo oferecer custos menores e uma cadeia de suprimentos mais estável.

Contudo, para que essa tecnologia entre de vez no mercado, os pesquisadores enfrentam diversos desafios técnicos e econômicos. Em um estudo recente, eles destacam que grandes avanços são necessários para alcançar a viabilidade comercial das baterias de íons de sódio.

Por que a urgência em substituir as baterias de íon de lítio?

As baterias de íon de lítio atualmente dominam o mercado global de armazenamento de energia, gerando uma receita de aproximadamente 50 bilhões de dólares anualmente. Elas são utilizadas em tudo, desde smartphones e laptops a veículos elétricos e sistemas de armazenamento em larga escala.

Entretanto, a crescente demanda tem resultado em aumentos significativos nos preços do lítio, além de levantar preocupações ambientais e geopolíticas. A pandemia evidenciou a fragilidade da cadeia de suprimentos do lítio, resultando em preços altos devido a interrupções no transporte e produção.

Esses problemas acentuaram o interesse por alternativas que prometem uma cadeia de suprimentos mais segura e acessível. É nesse contexto que as baterias de íons de sódio ganham destaque. Elas atraem investimento de startups e gigantes da tecnologia, que vislumbram um futuro menos dependente do lítio.

O que há de especial nas baterias de íons de sódio?

As baterias de íons de sódio possuem várias semelhanças com as de íon de lítio. Ambas utilizam íons para armazenar energia; no entanto, o sódio, por ser mais abundante e facilmente extraído, traz vantagens significativas. Enquanto o lítio está localizado em regiões geograficamente limitadas, o sódio é amplamente disponível na crosta terrestre e pode ser explorado de forma menos onerosa.

Mais intrigante, as baterias de íons de sódio não dependem de minerais críticos como cobalto e níquel, que são comumente utilizados nas baterias de íon de lítio. Isso significa que sua cadeia de suprimentos é menos propensa a choques geopolíticos, conferindo uma maior robustez à tecnologia.

Enfrentando os desafios de posicionar as baterias de íons de sódio no mercado

Apesar de suas vantagens, as baterias de íons de sódio enfrentam sérios desafios. A densidade energética, ou a capacidade de armazenar energia em relação ao peso, é inferior à das baterias de lítio. Essa realidade implica que, mesmo com um custo menor dos materiais, o custo por unidade de energia armazenada pode ser maior, dificultando sua adoção na larga escala.

Pesquisadores da Universidade de Stanford identificaram diversas barreiras. A potencial superação da dificuldade em aumentar a densidade de energia sem utilizar minerais onerosos é crucial. Inovação contínua nos materiais e processos de fabricação será a chave para tornar as baterias de íons de sódio comercialmente viáveis.

O papel da geopolítica e o futuro das baterias de íons de sódio

A transição para fontes de energia mais sustentáveis é influenciada por fatores geopolíticos. A China, por exemplo, controla a produção global de grafite, um componente essencial nas baterias de lítio. Restrições impostas pela China à exportação de grafite em 2024 aumentam a necessidade de alternativas como as baterias de sódio.

Para que essa nova tecnologia se torne uma opção viável, é fundamental uma colaboração entre governos, indústrias e instituições de pesquisa. Criação de incentivos, investimentos em infraestrutura e parcerias estratégicas são passos necessários para acelerar a adoção das baterias de íons de sódio e garantir um futuro mais sustentável na produção e no uso de energia.