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Jul 10, 2023

Startups europeias: acho que vamos precisar de uma bateria melhor

No próximo ano, uma empresa holandesa colocará um novo tipo de bateria em um drone e – se tudo correr conforme o planejado – esse drone voará 50% mais tempo do que poderia com um íon de lítio padrão (Li-ion).

No próximo ano, uma empresa holandesa colocará um novo tipo de bateria num drone e – se tudo correr conforme o planeado – esse drone voará 50% mais tempo do que poderia com uma bateria padrão de iões de lítio (Li-ion). Tempos de voo de quase uma hora, digamos, em vez de 34 minutos. O drone aprimorado não será mais pesado do que antes e a nova bateria será, na verdade, menor que a antiga, apesar de oferecer mais energia.

Drones de asa fixa e multirotor são apenas o começo. A LeydenJar também tem como alvo os veículos elétricos e Tim Aanhane, o desenvolvedor de negócios da empresa, estima que as baterias da empresa poderiam permitir que um carro elétrico alcance uma autonomia de 800 ou 900 km – aproximadamente o dobro do padrão atual do mercado.

“A indústria de baterias está avançando rapidamente”, diz Aanhane. A bateria de Leydenjar usa um ânodo de silício em vez de grafite. Este componente, também conhecido como eletrodo negativo, é onde partículas carregadas negativamente chamadas íons perdem elétrons. Os elétrons então viajam através de um circuito elétrico, fornecendo corrente.

É apenas uma startup entre muitas na Europa que trabalha na melhoria da tecnologia de baterias. Um objetivo importante para muitos neste setor são as altas densidades de energia – baterias que oferecem significativamente mais energia do que as opções existentes de íons de lítio. Isso tende a ser medido em termos da quantidade de energia disponível em watt-hora (Wh) por unidade de volume (litros, l) ou massa (quilogramas, kg).

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Com a investigação e o desenvolvimento a avançar, especialmente em países como a China, não há tempo a perder. A Europa deve desenvolver uma tecnologia de bateria realmente boa, rápida, ou ficará para trás.

A LeydenJar, que conta com mais de 70 pessoas e arrecadou 100 milhões de euros em financiamento até à data, está atualmente a testar os seus protótipos de baterias. Aanhane e os seus colegas planeiam abrir uma grande fábrica nos Países Baixos em 2025. A produção anual no local pretende atingir 100 megawatts-hora de armazenamento total em bateria – aproximadamente o equivalente à necessidade de energia de até 100.000 residências.

“O silício como material pode armazenar 10 vezes mais íons de lítio do que o grafite”, diz Aanhane. Para a bateria como um todo, isso significa um rendimento de cerca de 70% mais energia por litro – 1.350 Wh/l ou 390 Wh/kg.

LeydenJar diz que resolveu um problema importante que impediu as baterias de ânodo de silício no passado – o inchaço excessivo. Tradicionalmente, estes ânodos inchariam consideravelmente quando carregados, reduzindo a sua vida útil e potencialmente tornando-os inseguros. Para contrariar esta situação, a LeydenJar fabrica os seus ânodos cultivando pequenas colunas de silício, com vários micrómetros de espessura, em folhas de cobre.

“Há espaço entre eles”, explica Aanhane. “Dentro dessas colunas também há porosidade.”

Esses espaços cruciais dentro e ao redor das colunas de silício significam que o abaulamento está contido principalmente no próprio material da bateria e o inchaço da célula da bateria em geral é comparável ao de uma bateria de ânodo de grafite, diz ele. Aanhane acrescenta que este comportamento de inchaço limitado parece estável ao longo de centenas de ciclos – o processo de carregar e esgotar repetidamente a bateria.

Até o momento, a LeydenJar testou suas baterias em cerca de 500 ciclos e Aanhane sugere que seu objetivo é ir além de 1.000 ciclos. Um benefício adicional da tecnologia, diz ele, é que ela requer muito menos energia para produzir do que a necessária para ânodos de grafite, tornando-a potencialmente mais ecológica. Os testes de segurança também não mostraram nenhum risco elevado de incêndios ou explosões, até agora, o que é uma consideração importante no desenvolvimento de novas tecnologias de baterias.

Nos últimos meses, os fabricantes de baterias na Ásia têm apregoado capacidades mais elevadas no horizonte, com a Gotion, por exemplo, a afirmar que a sua nova bateria Astroinno pode fornecer um carro eléctrico com 1.000 km de autonomia. CATL na China é outro a ser observado; a empresa afirma que sua bateria de 500 Wh/kg poderá alimentar aeronaves elétricas do futuro. E a Toyota, no Japão, afirma que está a desenvolver tecnologia de baterias que poderá proporcionar uma autonomia espantosa de 1.500 km num carro eléctrico até 2027.