As baterias de prótons, também conhecidas como baterias de hidrogênio, possuem uma característica notável: a capacidade de armazenar energia solar e liberá-la conforme necessidade. Essas baterias empregam um eletrodo de carbono para estocar hidrogênio obtido da água por meio de energia solar e, subsequentemente, atuam como células de combustível de hidrogênio para gerar eletricidade. Em 2018, pesquisadores da Universidade RMIT, na Austrália, apresentaram a primeira bateria recarregável de prótons plenamente funcional. Essa inovação atraiu a atenção da empresa italiana Eldor Corporation, que está atualmente apoiando a transição dos resultados de laboratório para protótipos com potencial de fabricação em larga escala.
À medida que o mundo se direciona a fontes de energia renovável intermitentes visando alcançar emissões líquidas zero de gases de efeito estufa, opções adicionais de armazenamento que sejam eficientes, econômicas, seguras e respaldadas por cadeias de suprimentos confiáveis estarão em alta demanda.
“Ademais, não há desafios ambientais significativos em relação ao fim de vida de uma bateria de prótons, pois todos os componentes e materiais podem ser recondicionados, reutilizados ou reciclados,” afirmou o professor John Andrews, líder da equipe de desenvolvimento.
A equipe atualmente revelou o estágio de desenvolvimento da bateria de hidrogênio, demonstrando sua capacidade de alimentar pequenos ventiladores e uma luminária por vários minutos, um avanço notável em relação à etapa inicial de conceito em laboratório. O protótipo possui uma capacidade de armazenamento de 2,2% de hidrogênio em peso no eletrodo de carbono, quase três vezes mais do que a versão de 2018 e mais que o dobro de outros sistemas de armazenamento eletroquímico de hidrogênio. A bateria de prótons já exibe uma densidade de energia por unidade comparável às baterias de íon de lítio comerciais, com a vantagem de ser mais segura e menos impactante ao ambiente. Ao utilizar carbono, um recurso abundante e acessível globalmente, a bateria de hidrogênio oferece uma alternativa vantajosa em relação a outros tipos de baterias recarregáveis que dependem de recursos mais escassos, como lítio, cobalto e vanádio.
Esta tecnologia também possui potencial para carregamento muito mais rápido, embora esse avanço requererá etapas de desenvolvimento que serão almejadas através de colaborações industriais. A meta da parceria é expandir o sistema de watt para quilowatt e, eventualmente, para a escala de megawatt.
Quanto à operação da bateria de prótons, durante o carregamento, ela divide moléculas de água para gerar prótons, que são núcleos de hidrogênio, que se ligam a um eletrodo de carbono. Na descarga, os prótons são liberados do eletrodo de carbono, atravessam uma membrana e se combinam com o oxigênio do ar para formar água, resultando na reação que gera energia.
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