Baterias de lítio, ou o advento de um "mundo recarregável"

Smartphones, notebooks, carros elétricos, entre outros: as baterias de íon de lítio, inventadas há quase 50 anos, valeram o Prêmio Nobel a três químicos e revolucionaram a mobilidade, mas sua composição e reciclagem ainda precisam evoluir.

- O que são?

Os inventores da bateria de lítio "criaram um mundo recarregável", celebrou Olof Ramström, membro do Comitê Nobel, apontando que dela depende a autonomia dos objetos eletrônicos.

"São os cavalos de tiro invisíveis da era móvel", comenta Paul Coxon, da Universidade de Cambridge.

Em comparação com as de chumbo, ou de níquel-hidreto metálico, as de lítio geram mais energia, são mais leves e duram mais tempo.

São as baterias "mais potentes que já existiram", resume Patrice Simon, da Rede de Armazenamento Eletroquímico de Energia do centro de pesquisa francês CNRS.

"O aumento de energia é fenomenal em relação ao que se fazia há 40 anos. Em um volume dado, pode-se armazenar uma quantidade de energia de quatro a cinco vezes maior", acrescenta Patrick Bernard, diretor de pesquisa da Saft, especialista em aplicações do armazenamento de energia.

Uma bateria de lítio é constituída, em seu eletrodo positivo, por lítio, cobalto e oxigênio e, em seu eletrodo negativo, de grafite. Entre os dois, há o líquido, pelo qual o lítio circula.

"Este movimento do lítio é gerado com o movimento de elétrons e permite armazenar, ou entregar, a energia", explica Laurence Croguennec, do Instituto de Matéria Condensada de Bordeaux, na França.

- Quais são as vantagens?

As baterias de íons de lítio estão por toda parte: celulares e laptops, tablets, próteses auditivas, marcapassos, armazenamento de eletricidade gerada por painéis solares, motos, bicicletas e carros elétricos.

"Até o momento, a bateria de lítio não tem rival e será usada durante décadas, talvez séculos", disse Jean-Marie Tarascon, químico e professor do prestigioso Collège de France.

Graças a sua grande capacidade de armazenamento, esta tecnologia contribui para reduzir nossa dependência dos combustíveis fósseis.

"Amanhã, em menos de cinco anos, poderemos deixar as centrais de carbono, de gás, combinando (a energia) solar, ou eólica, com o armazenamento", antecipa Patrick Bernard.

Nos transportes, sua aceleração "é fantástica". No setor do ônibus elétrico, dominado pela China, seu uso é majoritário. Algumas transvias já a utilizam em uma parte do trajeto.

E esta solução está sendo adotada nos trens para sair do diesel. A Bombardier fez circular seu primeiro trem de testes elétrico e com baterias em 2018.

- E o futuro?

O reverso da moeda destas baterias está no uso de matérias-primas como o lítio e o cobalto.

"O lítio é extraído com dificuldade", afirma Laurence Croguennec.

Em 2018, a Austrália foi o maior produtor mundial de lítio (51.000 toneladas), seguida do Chile (16.000), da China (8.000) e da Argentina (6.200).

O cobalto é "um material tóxico em sua extração das minas", afirma Philippe Azais, especialista de baterias na CEA. E 65% do cobalto provém da República Democrática do Congo (RDC), onde as condições de extração e comercialização são muito criticadas.

As reservas de cobalto são raras, caras e se esgotam rapidamente.

Por isso, os químicos estão buscando componentes alternativos. O americano John Goodenough, ganhador do Prêmio Nobel de Química nesta quarta-feira, trabalhou em materiais que aliam lítio, ferro e fosfato, menos eficazes em termos de armazenamento, porém mais abundantes e menos onerosos.

A indústria também se dedica a melhorar a reciclagem destas baterias. "Há uns cinco anos, está se produzindo um aumento muito forte da taxa de reciclagem dos materiais ativos", um movimento impulsionado pela China, conclui Philippe Azais.