Mudança em bateria de lítio prenuncia revolução energética

Revoluções iniciadas em uma garagem não são novidade. O galpão com espaço para um carro no qual David Packard e William Hewlett iniciaram a parceria que culminaria na Hewlett-Packard Co. é conhecido como o berço do Vale do Silício.

Por isso, Jason Hughes pode estar trabalhando em algo inovador.

Em uma garagem desordenada para quatro carros no subúrbio de Deptford, Nova Jersey, Hughes passou boa parte do ano passado hackeando uma bateria de 635 quilos recuperada de um Tesla Model S destruído e reconfigurando-a para que se tornasse um dispositivo de grande volume que pode armazenar a eletricidade gerada pelo seu sistema de energia solar.

Sua bateria adaptada resolve o problema de intermitência, já que a energia verde estará disponível a qualquer momento em que ele precisar dela, de noite ou de dia, com chuva ou com sol.

Comerciante por profissão de dia, esse homem de 31 anos não quer salvar o mundo, só quer deixar de depender da rede de energia. Ele fez sua lição de casa e concluiu que as baterias disponíveis no mercado simplesmente ainda não têm a capacidade que ele necessita para chegar lá.

Mas a bateria da Tesla, do tamanho de um colchão, tem -- ela é enorme, como todas as baterias de íons de lítio --, mesmo tendo custado a ele US$ 20.000 e centenas de horas de ajustes para que funcionasse. “Esta será a minha concessionária de eletricidade”, diz ele.

Com sua obsessão e ambição em relação às baterias, Hughes acaba sendo um símbolo de algo muito maior. Está em progresso um esforço mundial inédito -- equivalente a uma espécie de versão da era tecnológica do Projeto Manhattan, que construiu a bomba atômica -- para ampliar, transformar e reinventar as baterias simples como um elemento que possa mudar profundamente o paradigma da energia mundial.

Grandes players

Considere o esforço acelerado no Joint Center for Energy Storage Research (“Centro Conjunto para Pesquisa de Armazenagem de Energia”, em tradução livre), no subúrbio de Chicago. Dentro de cinco anos, os pesquisadores querem criar um ou mais tipos de bateria que possam “armazenar pelo menos cinco vezes mais energia que as baterias atuais a um quinto do custo”, segundo George Crabtree, um agradável cientista de cabelos grisalhos que administra um pequeno grupo de pesquisa de baterias financiado pelo Departamento de Energia dos EUA.

A Universidade de Harvard, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, empresas de tecnologia de ponta como a Tesla Motors Inc., de Elon Musk, e uma série de startups estão começando a agir. Algumas dessas entidades estão buscando dobrar a capacidade e cortar drasticamente os custos da bateria de íons de lítio, padrão usado em iPhones e veículos elétricos.

Outras estão trabalhando em sistemas de baterias de grande escala usando novas substâncias químicas que podem armazenar, de forma barata, energia suficiente para ajudar a fornecer eletricidade a cidades inteiras.

O que está impulsionando a revolução das baterias, essencialmente, é o crescimento fenomenal dos painéis para telhados e outras formas de energia solar e o despertar dos defensores da energia renovável, que dizem que o armazenamento é a peça que faltava para esse quebra-cabeças transformador.

A energia solar atualmente dá eletricidade ao equivalente a 3,5 milhões de lares americanos e respondeu por 34 por cento de toda a capacidade de geração de eletricidade instalada no ano passado. A energia eólica fornece eletricidade suficiente para o equivalente a 14,7 milhões de lares americanos, aproximadamente o mesmo que 52 usinas geradoras de energia a partir do carvão, segundo a Wind Energy Foundation (Fundação da Energia Eólica, em tradução livre).

Um avanço exponencial na capacidade e no custo das baterias acabaria com as limitações para adoção da energia renovável em escala massiva, seria uma arma potente para o combate às mudanças climáticas por meio da redução das emissões de gás carbônico e poderia atrair bilhões de dólares em lucros, sem falar na fama, aos vencedores dessa corrida.

O impasse das energias renováveis é que enquanto os combustíveis fósseis mantêm a energia o tempo todo, a energia solar desvanece quando o sol não está brilhando e a energia eólica falha quando não venta -- a menos que você tenha uma forma de armazenar o excesso para quando precisar.

“O que está atrasando a energia solar e a eólica não é a sua disponibilidade, mas o fato de que a tecnologia para gerar energia renovável deu um salto muito maior do que a capacidade de armazená-la e empregá-la a qualquer momento em que houver necessidade”, diz Crabtree, do projeto do Joint Center, que é executado no Laboratório Nacional Argonee, que é federal, nos EUA.

Dito isto, Musk, da Tesla, anunciou em fevereiro que a empresa em breve revelará uma bateria para o consumidor final que pode ser usada em residências e empresas. A Tesla considera que se trata de esforço “de vários bilhões por ano”, segundo uma descrição de uma vaga de emprego para a unidade de armazenagem estacionária da empresa postada no site da Tesla.

Perspectivas revolucionárias

Uma conta simples em relação às ambições do projeto do Joint Center -- fabricar baterias com uma capacidade cinco vezes maior e um quinto do custo atual -- expõe as apostas e perspectivas. Os veículos elétricos trafegariam mais de 650 quilômetros por recarga em vez da média de 136 quilômetros que faz um Nissan Leaf atualmente -- desempenho melhor que o de muitos veículos movidos a gasolina.

Com baterias mais baratas, também seria possível adquirir um veículo elétrico pelo mesmo preço de um modelo a gasolina de baixo custo, o que tornaria esses modelos realmente populares. E com a opção de carregá-los com energia solar, os proprietários poderão ignorar os postos de gasolina da Exxon -- ou pagar apenas um centavo pelo serviço público de energia --. Quando isso ocorrer, quem precisará da rede de energia ou das empresas de combustível?

As concessionárias de eletricidade progressistas poderiam até mesmo entrar no jogo, construindo vastos conjuntos de baterias que removeriam barreiras para a captação de energia solar e eólica, já que essa energia poderia ser armazenada e empregada a qualquer momento. Deixando a economia de lado, pense no ganho político inesperado se as concessionárias de energia se tornassem voluntariamente verdes.

Tudo isso poderá se concretizar mais cedo do que as pessoas imaginam. “Os mercados de eletricidade serão virados de cabeça para baixo dentro dos próximos 10 a 20 anos, impulsionados pela energia solar e pelas baterias”, diz um relatório de agosto de 2014 do banco de investimentos do UBS AG. O mesmo pode ocorrer com a indústria automotiva e com as empresas petrolíferas.

A Tesla disse que terá mais informações a respeito de seus produtos de armazenagem nos próximos meses.

A Nissan não quer comentar a respeito dos hackers que estão modificando as baterias do seu modelo Leaf, mas um porta-voz disse que a empresa tem estudado o potencial de uma segunda vida para essas baterias e, de fato, há um painel solar conectado a um conjunto de baterias do lado de fora de seu escritório da Nissan USA, em Franklin, Tennessee.

De volta aos EUA, Hughes não se intimida. Ele e sua namorada, Ashley, recentemente se mudaram para uma casa de 422 metros quadrados em Hickory, Carolina do Norte.

Ele está no meio de um processo de instalação 36 painéis solares no telhado e outros 66 no quintal. Com uma segunda bateria da Tesla, ele considera que poderá deixar a casa completamente fora da rede de energia, com eletricidade suficiente para uma semana de reserva mesmo com pouca luz do sol.

Embora os vizinhos possam achar o equipamento estranho, Hughes está convencido de que sua forma de pensar se espalhará quando as baterias de alta performance se tornarem mais baratas.

“Eu não vejo por que não”, diz ele. “Isso em que estou trabalhando agora por conta própria, daqui a 20 anos será muito comum”.