As baterias estão no centro do impulso para a descarbonização automóvel, mas na realidade baseiam-se em tecnologia que existe há 200 anos. A primeira bateria eléctrica foi inventada em 1800 por Alessandro Volta, depois a tecnologia evoluiu e foi aperfeiçoada e em 1985 foi desenvolvida a primeira bateria de iões de lítio, que passaria a ser comercializada a partir de 1991.
Os iões de lítio permitem armazenar mais energia num espaço e com peso reduzidos, ao mesmo tempo que conferem à bateria um tempo de vida útil mais prolongado.
Como funciona uma bateria?
No cerne da bateria encontram-se células, compostas por um electrólito com um cátodo (+) e um ánodo (-), e ainda um separador. Quando os iões de lítio migram de (+) para (-) e voltam ao ponto de partida, fornecem electricidade e carregam a bateria. Estas células individuais são então acondicionadas num módulo, sendo que vários módulos com sensores e uma unidade de controlo constituem um pack de baterias. Os packs de baterias são então usados para impulsionar veículos.
As baterias são sustentáveis? Qual o impacto dos minerais que usam?
Os fabricantes de baterias medem o seu impacto ambiental desde a extracção e tratamento dos minerais à produção de células e baterias. Os minerais usados são predominantemente o lítio, o níquel, o cobalto e o manganês. Estes minerais não são considerados escassos e estão disponíveis para produção em massa de baterias eléctricas. Existe um escrutínio global da extracção e processamento destes minerais, levando os fabricantes a terem grandes cuidados na forma como operam.
Desde o impacto no solo, biodiversidade, água e desperdício, bem como segurança e higiene, direitos laborais e direitos humanos, tudo isso é o foco da sua actividade. De salientar que 70% da pegada de carbono de uma célula de bateria está na sua produção, pretendendo os fabricantes de baterias criar mega-fábricas perto das instalações de fabrico dos veículos, de modo a reduzir as emissões globais e recorrendo a fontes de produção energética mais amigas do ambiente.
A grande questão sobre as baterias é a autonomia.
Embora existam medidas convencionais, quilómetros por quilowatt-hora (km por kWh) num veículo eléctrico é o equivalente a quilómetros por litro (km/L). São vários os factores que influenciam a autonomia, nomeadamente a temperatura ambiente, tipo de veículo, aerodinâmica e idade das células, embora seja de esperar, no mínimo, 10 anos de tempo de vida útil para as células de bateria. Regra geral, quanto maior for o valor de kWh, maior será o número de milhas que o veículo poderá percorrer com um único carregamento.
Vida útil de uma bateria
A manutenção da bateria é fundamental, sobretudo na fase inicial, mas a sua capacidade e potência vão diminuindo com o tempo, dependendo da manutenção e do uso. Estima-se que cada pack de baterias seja capaz de reter a sua capacidade de carga/descarga durante 160 000 a 320 000 km. Os fabricantes demonstram tanta confiança no uso das baterias em estrada que a maioria dos veículos eléctricos vem com uma garantia alargada de oito anos ou 160 000 km, ou seja, melhor do que acontece com os motores de combustão.
Existem abordagens circulares ao desenvolvimento de baterias que limitam a necessidade de extrair recursos naturais e oportunidades para as oficinas de reparação, que serão desenvolvidas com o tempo. O recondicionamento de baterias será viável para a sua reutilização em veículos ou para armazenamento de energia em habitações. Alguns fabricantes têm planos para fornecer baterias para espaços públicos, como é o caso da Nissan, que pretende usar baterias eléctricas retiradas de circulação para fornecer energia de reserva ao Arena de Amesterdão. Quando as baterias estão gastas, no final do seu tempo de vida útil, os materiais serão reciclados e incorporados no fabrico de novas baterias. Prevê-se que isso aconteça em larga escala, uma vez que muitos governos estão já a legislar para assegurar que isso aconteça.
Que podemos esperar em termos de futuros desenvolvimentos?
No final da década, o número de baterias de iões de lítio terá um aumento significativo, com densidades energéticas mais elevadas do que as actuais baterias, tornando-as mais leves e aumentando a sua autonomia. Os preços baixarão, mas será uma realidade volátil, particularmente no que diz respeito aos minerais necessários. À medida que as mega-fábricas vão aumentando a produção, as economias de escala forçarão os preços a descer.
Preços mais baixos, a par com legislação e incentivos governamentais, impulsionarão as vendas de veículos eléctricos, e mais veículos eléctricos significa mais desafios, mas também mais oportunidades para o mercado pós-venda. E será que todos estão preparados?
As baterias estão a mudar o mundo…será que você também está pronto para a mudança?