Se em 1991 as baterias de íons de lítio vendidas pela Sony apresentavam uma densidade energética por volta de 80 Wh/kg, hoje, as usadas nos carros elétricos comerciais variam de 175 Wh/kg (BYD) a 200 Wh/Kg (Tesla). Apesar de toda a evolução, é uma fonte energética que ainda fica atrás dos combustíveis líquidos, tanto os renováveis, como o etanol, quanto os derivados de petróleo, caso da gasolina e do óleo diesel.

"As baterias de íon-lítio estão dominando o mercado porque a eficiência energética delas - ou seja, a diferença entre quanto se retira de energia da rede e se coloca no carro com quanto de energia a bateria devolve para o deslocamento do veículo - é absurdamente alta. Estamos falando de 95% a 98%", afirma o engenheiro químico Gustavo Doubek, professor da Universidade Estadual de Campinas.

De acordo com o especialista, é importante contextualizar que, apesar da eficiência energética dos combustíveis líquidos ser bem menor, por volta de 25%, eles ainda entregam mais densidade energética, na ordem de cem vezes mais. "É por causa da questão das massas. Se em um tanque de combustível você tem 50 kg, as baterias no carro elétrico equivalem a 400 kg", afirma o pesquisador da Unicamp.

Em todos os centros de pesquisa de ponta do mundo, como é o caso do Centro de Inovação em Novas Energias da Unicamp, já é dado como consolidado que as baterias de íon-lítio são tanto o presente quanto o futuro. O que não significa que o estado da arte das pesquisas tanto básicas quanto de inovação tenham batido no teto.

"As baterias de íon-lítio, soluções excepcionais de armazenamento de energia recarregável, passam por um rápido aumento na sua gama de utilização por causa da notável densidade de energia, de potência e de vida útil prolongada que elas têm", escreve Nizam Uddin Khan no artigo científico "Maximizing energy density of lithium-ion batteries for electric vehicles: A critical review", publicado há um ano no periódico científico "Energy Reports".

O cientista radicado na Austrália, que assina a pesquisa ao lado de outros colegas, discute como está posto o desenvolvimento das baterias de íon-lítio, principalmente levando em consideração os objetivos de aumentar o nível de autonomia dos veículos e a diminuição do tamanho dos dispositivos embarcados nos carros. Para os cientistas, existe uma relação clara: a alta densidade de energia não só aumentará a autonomia, mas também reduzirá o número de células que serão necessárias para fornecer a mesma quantidade de energia, reduzindo assim o tamanho da bateria e, também, mexendo com os custos dos carros elétricos.

"Essa questão da densidade é o Santo Graal do setor atualmente. Todo o mundo quer uma bateria que seja mais leve e que tenha a mesma densidade energética. Esse é o campo superexplorado hoje", afirma Doubek. Para o pesquisador da Unicamp, enquanto a química fundamental embarcada nas baterias não mudou de modo significativo na última década, apesar de alguns ajustes ao longo do processo, a maneira de montar as baterias, envolvendo o design dos dispositivos, teve mudanças relevantes. E é nesse campo que as evoluções tecnológicas tendem a ocorrer.

"Neste intervalo, houve um aumento de quase 80% na densidade energética das baterias, mas principalmente por causa do design usado na montagem. "Existe toda uma engenharia para que o empacotamento das baterias seja feito. A lógica é relativamente simples: como você reduz a embalagem para conseguir, no mesmo espaço, colocar mais produto? E, claro, sem comprometer o quesito segurança", pondera o cientista da Unicamp.

As baterias de íon-lítio passam por um rápido aumento na sua gama de utilização"

Nizam Uddin Khan