Bateria de sal: o que é, como funciona e qual sua autonomia

Pesquisadores da Universidade de Radboud, localizada na Holanda, fizeram uma descoberta interessante relacionada à energia solar. Eles identificaram uma falha no aproveitamento dessa fonte de energia e encontraram uma maneira de contorná-la. Devido à maior intensidade da luz solar no verão em comparação com o inverno, parte da energia gerada acaba se perdendo, tornando-a inutilizável nos momentos necessários. 

Desse modo, a ausência de um método eficaz para armazenar o calor produzido pelas superfícies solares é um obstáculo. Em resposta a esses desafios, eles apresentaram uma bateria de sal como uma possível solução inovadora.

O problema da energia solar

Durante a pesquisa, os pesquisadores explicaram que a energia solar tende a ser mais eficiente no verão do que no inverno em razão da incidência da luz solar. Durante esse período, a eletricidade gerada é aproveitada, mas não completamente. 

A explicação é que os próprios painéis solares também absorvem o calor do sol, resultando em desperdício de energia que poderia ser produzida. Além disso, atualmente não existe tecnologia para armazenar o calor das superfícies para ser usado quando necessário.

Uma solução inovadora foi proposta pelos cientistas: o uso de sal para criar uma bateria que resolvesse essa questão. Entretanto, não se trata de sal convencional de cozinha, mas sim de compostos como o cloreto de estrôncio.

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O que é a bateria de sal?

A bateria de sal tem sua estrutura parecida com a bateria de íon de lítio, assim como essas, ambas possuem os mesmos elementos principais em sua composição: o cátodo, o ânodo, o separador e o eletrófilo. O sal faz a substituição do lítio no cátodo, e as misturas à base de carbono continuam sendo utilizadas para o cátodo, na maioria das vezes sendo obtidas através de carbonização em temperaturas elevadas de biomassa de antracito, resina fenólica e outras substâncias.

Nas baterias de sal, o cobre pode ser substituído pelo alumínio, por ser mais barato e ajudar a reduzir ainda mais os custos em sua produção. Já o separador se mantém o mesmo, sendo feito de plástico em ambos os casos.

Como é a construção de uma bateria de sal?

Uma das vantagens da bateria de sal é que ela pode ser construída da mesma maneira que a bateria de íon de lítio. São mínimas as modificações necessárias, ou seja, seu investimento é baixo, e isso a torna facilmente acessível, permitindo que ela seja implantada de forma mais rápida.

Dessa forma, a bateria de sal possui um melhor desempenho em uma ampla faixa de temperatura, funcionando de maneira correta de -40 graus até 80°c. Além do mais, elas são mais resistentes ao fogo e isso as torna mais seguras. As baterias de sal possuem uma vida útil maior em relação às baterias de íons de lítio, sendo mais uma de suas vantagens.

Peso relativo da bateria de sal

As baterias de sal possuem uma densidade de energia menor em relação às baterias de íons de lítio, ou seja, é preciso que elas sejam maiores e mais pesadas para atingir alcances que possam ser comparáveis, caso sejam comparadas baterias do mesmo tamanho, as baterias de sal possuem alcances menores em relação às de íons de lítio.

Além do mais, o sódio é mais pesado que o lítio, e mesmo que ambos sejam utilizados em porcentagem baixas, as baterias de sal continuarão sendo mais pesadas e isso acaba fazendo com que ela seja menos atraente em alguns campos de aplicação, como por exemplo para utilização em carros elétricos. 

Resultados da pesquisa sobre a bateria de sal

A bateria possui hidratos de sal, que são basicamente sais contendo água dentro de seus cristais. Dessa forma, ao ser aquecido, o sal recarrega e libera a água dos cristais, gerando calor. Embora esse método fosse conhecido previamente, a novidade da pesquisa foi identificar qual tipo específico de sal pode ser utilizado em residências.

Para alcançar esse objetivo, o grupo analisou diversas opções de sais levando em consideração sua disponibilidade, segurança e capacidade de compactação. Apenas uma dúzia desses sais passaram para a etapa seguinte, testados novamente para verificar sua possibilidade de reciclagem, assim evitando a necessidade de substituir a bateria anualmente. 

Os testes consistiram em colocar os sais em recipientes com água para depois permitir sua evaporação. Em seguida, o vapor de água era absorvido novamente pelo sal, em um ciclo contínuo.

Por fim, o cloreto de estrôncio foi considerado o mais adequado, pois não é tão caro, apresenta boa eficiência térmica e se mantém estável sem gerar efeitos colaterais.

Embora a proposta esteja em sua fase inicial, acredita-se que essa solução pode representar uma alternativa sustentável para otimizar o uso de energias renováveis e armazenar calor para o período de inverno.

Conclusão

O armazenamento eficiente de energia é um elemento essencial na transição para fontes energéticas mais sustentáveis. Com a aceleração do processo de descarbonização, os fabricantes têm investido cada vez mais em baterias de sal como uma opção mais econômica em comparação com as baterias de íons de lítio.

Os avanços na pesquisa de baterias de lítio nos últimos anos têm contribuído significativamente para o desenvolvimento das baterias de sal. Devido às semelhanças com as baterias de íons de lítio, esse tipo de tecnologia tem avançado rapidamente e promete desempenhar uma vantagem crucial na sua implementação.

Além disso, a necessidade crescente de armazenamento de energia elétrica em grande escala e os avanços recentes, como a utilização de carbono duro como material anódico, estão cada vez mais impulsionando o desenvolvimento das baterias de sal.

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