Mudança em bateria de lítio prenuncia revolução energética
Modificações em uma bateria de 635 quilos recuperada de um Tesla Model S feitas em uma garagem de Nova Jersey podem revolucionar o setor de energia mundial
Da Redação
Publicado em 11 de março de 2015 às 22h39.
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”.
- 1. Phantom Experimental Electric
1 /10(Divulgação)
O segmento automotivo de ultra-luxo fez seu début no hall dos veículos ecologicamente corretos com o lançamento do primeiro Rolls Royce elétrico, o 102EX Phantom Experimental Electric, no salão do automóvel de Genebra, em março. Com chassis em alumínio, o carro conta com dois motores elétricos que, juntos, rendem 290 kW, o equivalente a 389 cv. Testes de pré-lançamento sugerem que o novo Phantom deve ser capaz de fazer 200 km com uma única recarga da bateria de íons de lítio, localizada sob o capô. O veículo acelera de 0 a 100 km/h em menos de 8 segundos e atinge velocidade máxima de 160km/h. Claro que tudo isso sai por um preço nada doce - a expectativa é de que custe pelo menos 1,6 milhão de dólares. Segundo a fabricante inglesa, o 102 EX foi produzido em caráter experimental para testar o 'apetite' do mercado automobilístico de luxo por carros verdes .
2 /10(Divulgação)
Dê uma espiada no carro ao lado. Bonito, não? Pois será assim o primeiro automóvel com propulsão elétrica da centenária marca de luxo Cadillac. A produção dessa máquina verde de contornos requintados deverá começar entre 2013 e 2014, de acordo com a General Motors (GM). O Caddilac ELR, como foi chamado, irá utilizar um sistema de propulsão composto por uma bateria de íons de lítio que alimenta o motor elétrico além de um motor de quatro cilindros a gasolina. Aqui, a fonte de locomoção primária é a energia elétrica, com o motor a gasolina entrando em funcionamento apenas para carregar a bateria. A autonomia do veículo é de 500Km, mesmo nível de outros modelos da fabricante GM, como o Chevrolet Volt e o Opel Ampera. Trata-se de um desempenho invejável se comparado com outros modelos “verdes” propostos pelo mercado de luxo, como o esportivo Fisker Karma elétrico ou o Phantom Experimental Electric, primeiro protótipo da ultra-luxuosa Rolls Royce.
3 /10(Divulgação)
De olho nas tendências e também na sua imagem, a Porsche desenvolveu o Cayenne S Hybrid, utilitário esportivo movido a gasolina e eletricidade. Lançado em 2010 na Europa, o modelo é equipado com um motor 3.0 V6 a gasolina, de origem Audi, com 333 cavalos de potência, associado a um motor elétrico de 52 cavalos. Segundo a empresa alemã, o consumo médio do motor é inferior a 9 litros e tem emissões de CO2 de 210 g/km - 100 a menos em comparação com o Cayenne S V8 a gasolina, cujo consumo médio de combustível é superior aos 15 litros/100 km.
4 /10(Divulgação)
A Mercedes-Benz lançou por aqui, em junho de 2010, o S 400 Hybrid, o primeiro automóvel híbrido à venda no Brasil. O sedan de alto luxo, que custa 253,5 mil dólares (cerca de 455 mil reais), possui um motor a gasolina 3.5 e uma unidade elétrica que rendem 299 cavalos de potência máxima. Com isso, ele é capaz de chegar à velocidade máxima limitada eletronicamente de 250 km/h. O consumo médio é de 11,9 km/l de gasolina, segundo a fabricante. A emissão de gás carbônico é de 186 gramas por quilômetro, compatível com carros com motor 1.6 a 1.8 na Europa - onde foi lançado no ano passado.
5 /10(Divulgação)
A versão ecológica para carros de luxo da BMW é o sedã Active Hybrid 7, que faz frente a lançamentos "verdes" da concorrência, como o Mercedes S400 Hybrid. Segundo a montadora, o modelo tem a performance e o conforto de um BMW da série 7, mas agora com tecnologia ambiental na forma de um motor elétrico de 20 cv de potência combinado a um propulsor V8 a gasolina biturbo. Juntos eles geram 465 cv, que garantem ao carro uma aceleração de 0 a 100 km/h em 4,9 segundos, e velocidade máxima de 250 km/h.
6 /10(Divulgação/Mazda)
Nem só de grandes indústrias automotivas vive o nascente mercado de carros elétricos. Há pequenas empresas que também produzem modelos incríveis e exclusivos. A japonesa Mitsuoka Motor é uma delas. Um dos seus veículos de maior destaque, o luxuoso NC Mazda MX, que mistura o estilo clássico com o esportivo, ganhou uma versão elétrica. Produzido de forma artesanal, o Himiko, como foi chamado, tem cerca de 168 baterias de lítios sob o capô. Segundo o fabricante, o carro faz 550 km com uma única recarga.
7 /10(Divulgação)
A fabricante americana de carros de luxo Fisker Automative também já fez sua aposta ecológica para o segmento de esportivos. Os primeiros exemplares do Fisker Karma Eletric, um sedã elétrico com teto solar para quatro passageiros, chegaram ao mercado americano no ano passado.
O carro vem com dois motores elétricos de baterias de íon de lítio, com autonomia de 80Km, e um motor de combustão interna, de apenas 2l, que funciona como gerador para alimentar o primeiro sistema. No modo elétrico, esse superesportivo de luxo pode atingir uma velocidade máxima de 153 km/h, mas se passar para o modo híbrido atinge facilmente os 200 km/h. Os motores elétricos somam 408cv e aceleram de 0 a 100km em 5,9 segundos.
O carro vem com dois motores elétricos de baterias de íon de lítio, com autonomia de 80Km, e um motor de combustão interna, de apenas 2l, que funciona como gerador para alimentar o primeiro sistema. No modo elétrico, esse superesportivo de luxo pode atingir uma velocidade máxima de 153 km/h, mas se passar para o modo híbrido atinge facilmente os 200 km/h. Os motores elétricos somam 408cv e aceleram de 0 a 100km em 5,9 segundos.
8 /10(Getty Images)
A fabricante inglesa de carros esportivos de luxo Aston Martin – famosa pela ficção dos espião britânico James Bond – anunciou em maio, o desenvolvimento do seu primeiro carro elétrico. O modelo mais ecológico da marca será uma adaptação do caçula urbano Cygnet, um Toyota iQ com a estética da Aston desenvolvido em parceria e lançado em 2009. De dimensões compactas, o esportivo verde está previsto para chegar aos mercados em 2013, um ano depois do lançamento da versão elétrica da fabricante japonesa, e deve atender às cada vez mais rigorosas leis de emissões da Europa.
9 /10(Divulgação)
O primeiro híbrido de luxo do Grupo Ford associa um motor a combustão de quatro cilindros e 2,5 litros e um motor elétrico, que juntos entregam um potência máxima de 190 cavalos. O sedã de interior luxuoso e com excelentes acabamentos tem desempenho que impressiona, fazendo 17,4 km/l na cidade. O carro traz ainda um dispositivo de direção inovador no painel – o SmartGauge com EcoGuide -, que ajuda o motorista a aprimorar a economia de combustível e o desempenho do híbrido.
10 /10(Divulgação)
Investir em tecnologias que contribuam com a preservação da natureza é um dos motes da divisão de veículos de luxo da Toyota. A aposta verde da Lexus é o modelo compacto CT200h. O primeiro carro híbrido da Lexus utiliza uma motorização hibrida a gasolina, com uma potência de 98 cv, e elétrica, com uma potência de 38 cv. Em termos de desempenho, o CT200h apresenta consumo de 3,8 l/100 km e emissões reduzidas de CO2 (87 g/km). Dispondo de três modos de condução, o compacto acelerao dos 0 aos 100 km/h em 10,3 segundos e atinge velocidade máxima de 180 Km/h.