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Energia

Bateria líquida pode ajudar energia solar e eólica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/05/2013

Bateria líquida pode ajudar energia solar e eólica
Diagrama compara a tecnologia tradicional das baterias de fluxo (em cima) com o novo projeto da bateria líquida sem membrana (embaixo). [Imagem: Matt Beardsley/SLAC]

As baterias líquidas, maior esperança da energia limpa, estão mostrando que vieram para ficar.

Para contrabalançar as flutuações das energias eólica e solar, as baterias líquidas, ou baterias de fluxo, são promissoras porque é relativamente simples e barato ampliar seus tanques, bombas e encanamentos.

A equipe do Dr. Yi Cui, da Universidade de Stanford construiu agora uma bateria de fluxo que é ainda mais simples e mais barata.

Está é a mesma equipe que demonstrou recentemente a possibilidade de transformar entropia em eletricidade.

Bateria de fluxo sem membrana

As baterias de fluxo atuais bombeiam dois líquidos diferentes através de uma câmara onde moléculas dissolvidas passam por reações químicas que armazenam ou liberam energia.

A câmara contém uma membrana que permite passar apenas os íons que não estão envolvidos nas reações, mantendo os íons ativos fisicamente separados.

Essa técnica tem dois inconvenientes principais: o alto custo dos líquidos, que usam materiais raros, e a membrana, que também é cara e exige manutenções frequentes.

A nova bateria usa apenas um fluxo de moléculas e dispensa a membrana.

As moléculas usadas são principalmente lítio e enxofre, relativamente mais baratos do que os outros materiais, que interagem com uma chapa de lítio revestida com uma barreira que permite que os elétrons passem sem degradar o metal.

Bateria líquida pode ajudar energia solar e eólica
Quando uma solução de polissulfureto de lítio é adicionada ao frasco, o líquido produz imediatamente eletricidade suficiente para acender um LED. [Imagem: Matt Beardsley/SLAC]

Na fase de descarga, as moléculas - polissulfetos de lítio - absorvem íons de lítio; na fase de carregamento, esses íons voltam para o líquido.

O fluxo molecular é inteiramente dissolvido em um solvente orgânico, que não tem os problemas de corrosão das baterias de fluxo à base de água.

Megawatts

"Nos primeiros testes de laboratório, a nova bateria manteve um excelente desempenho de armazenamento de energia através de mais de 2.000 cargas e descargas, o equivalente a mais de 5,5 anos de ciclos diários," disse Cui.

Para demonstrar o conceito, os pesquisadores criaram um sistema em miniatura. Quando uma solução de polissulfureto de lítio é adicionada ao frasco, o líquido produz imediatamente eletricidade suficiente para acender um LED.

Uma versão em larga escala da nova bateria de fluxo, segundo Cui, poderia ser capaz de armazenar muitos megawatts-hora de energia.

Antes disso, porém, ele planeja construir um protótipo em escala piloto para avaliar se o escalonamento não gera efeitos colaterais indesejáveis.

Bibliografia:

A membrane-free lithium/polysulfide semi-liquid battery for large-scale energy storage
Yuan Yang, Guangyuan Zheng, Yi Cui
Energy & Environmental Science
Vol.: 6, 1552-1558
DOI: 10.1039/C3EE00072A
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