Xu Xiao e sua equipe da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveram uma bateria inovadora que utiliza os gases da atmosfera marciana como “combustível”. Essa solução não apenas reduz o peso da bateria, mas também a torna mais prática para missões espaciais. Quando a carga se esgota, a bateria pode ser recarregada com energia solar, permitindo seu uso contínuo.
A equipe também recriou as condições extremas da superfície de Marte, como as grandes variações de temperatura, para desenvolver uma bateria capaz de fornecer energia de forma estável, já que baterias comuns tendem a perder carga rapidamente em ambientes muito frios.
“Essa bateria de Marte, projetada para um sistema de armazenamento de energia especial, é alimentada por uma atmosfera marciana realista. Ela oferece alta densidade de energia, de 373,9 Wh/kg, e uma longa vida útil de mais de 1.350 horas, mesmo em temperaturas tão baixas quanto 0°C,” afirmou a equipe em seu estudo.
[Imagem: Xiao]
Bateria de Li-CO2
Marte apresenta um ambiente bastante hostil, com uma atmosfera composta predominantemente por 95,32% de dióxido de carbono, além de conter 2,7% de nitrogênio, 1,6% de argônio, 0,13% de oxigênio e 0,08% de monóxido de carbono. A temperatura média no planeta é de -60 °C, e as baterias convencionais utilizadas na Terra geralmente não funcionam bem em temperaturas tão baixas. Para contornar esse problema, robôs e sondas espaciais costumam ser equipados com aquecedores para garantir o funcionamento adequado de suas baterias.
Diante desses desafios, a equipe de pesquisa decidiu explorar a viabilidade de uma bateria de lítio e dióxido de carbono (Li-CO2). Esse tipo de bateria é capaz de proporcionar uma densidade de energia bastante elevada, com potencial teórico de até 1.876 Wh/kg. O funcionamento dessa bateria envolve processos de carga e descarga que se baseiam na formação e decomposição de carbonato de lítio, enquanto os traços de oxigênio e monóxido de carbono na atmosfera marciana atuam como catalisadores, melhorando a eficiência da conversão do dióxido de carbono.
Conquistas e Desafios
Mesmo a uma temperatura de 0 °C, o protótipo criado pela equipe alcançou uma densidade de energia de 373,9 Wh/kg e um ciclo de vida de carga e descarga de 1.375 horas, o que corresponde a cerca de dois meses marcianos de operação contínua.
A equipe tem planos de avançar no desenvolvimento de baterias de estado sólido que possam ser utilizadas em futuras missões a Marte. No entanto, existem desafios a serem superados, como a volatilização dos eletrólitos em condições de baixa pressão na atmosfera marciana e a necessidade de desenvolver um mecanismo eficaz de gerenciamento térmico e barométrico.
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