As baterias de fluxo têm sido consideradas uma solução promissora para a criação de uma rede elétrica totalmente sustentável. Essas baterias possuem um design único, com dois tanques de suprimento externo de líquido que circulam constantemente para fornecer o eletrólito necessário. Quanto maior o tanque de abastecimento, maior a capacidade de armazenamento de energia da bateria de fluxo.
Essa característica torna as baterias de fluxo ideais para o armazenamento de eletricidade gerada por fontes intermitentes, como energia solar e eólica. Durante o dia, a eletricidade é usada para energizar o eletrólito, e durante a noite ou em dias nublados, o eletrólito é usado para fornecer eletricidade constante à rede.
Recentemente, engenheiros do Laboratório Nacional Noroeste do Pacífico, nos EUA, conseguiram avanços significativos no desenvolvimento das baterias de fluxo. Eles conseguiram aumentar o pico de potência de sua bateria experimental em mais de 60% e foram capazes de fazê-la funcionar continuamente por mais de um ano, com uma perda mínima na capacidade de recarregamento.
Durante o experimento, a equipe submeteu a bateria a ciclos de carregamento e descarregamento repetidos por mais de um ano, interrompendo apenas quando um tubo de plástico que conectava os dois tanques se rompeu. Ao longo desse período, a bateria de fluxo manteve praticamente toda a sua capacidade de recarregamento, demonstrando sua eficiência e durabilidade.
Esses avanços representam um marco importante no desenvolvimento de baterias de fluxo de alto desempenho e sustentáveis, trazendo-nos um passo mais próximo de uma rede elétrica verdadeiramente sustentável.
A β-ciclodextrina: um catalisador inovador para baterias de fluxo mais eficientes e sustentáveis
Um avanço significativo na eficiência e durabilidade das baterias de fluxo está relacionado a um ingrediente derivado do amido amplamente utilizado tanto na cozinha quanto na indústria: a β-ciclodextrina, um tipo de açúcar.
Ao ser adicionada aos tanques das baterias, a β-ciclodextrina acelera a reação eletroquímica responsável pelo armazenamento e liberação da eletricidade. Esse processo é conhecido como catálise homogênea, onde o açúcar desempenha seu papel de catalisador dissolvido na solução, em vez de ser um sólido aplicado à superfície.
O aditivo de açúcar tem a capacidade de aceitar prótons (íons positivos), o que auxilia no equilíbrio do movimento de elétrons (íons negativos) à medida que a bateria é descarregada. Os pesquisadores ilustram que, de forma simplificada, é como se o açúcar adoçasse a panela para permitir que outras substâncias químicas concluam sua dança química.
Essa abordagem representa uma nova perspectiva no desenvolvimento do eletrólito para baterias de fluxo. Wei Wang, membro da equipe, afirma: “Mostramos que é possível utilizar um tipo totalmente diferente de catalisador, projetado para acelerar a conversão de energia. Além disso, por estar dissolvido no eletrólito líquido, elimina-se a possibilidade de um sólido se desprender e contaminar o sistema.”
Atualmente, muitos projetos de baterias de fluxo e até mesmo algumas instalações comerciais já estão em funcionamento, como a maior bateria de fluxo do mundo localizada na China. No entanto, essas instalações dependem de minerais caros e de difícil obtenção, como o vanádio.
Por esse motivo, equipes de pesquisa estão em busca de tecnologias alternativas eficazes que utilizem materiais mais comuns, facilmente sintetizados, estáveis e não tóxicos, como é o caso da β-ciclodextrina. Essas inovações promissoras têm o potencial de impulsionar ainda mais o desenvolvimento de baterias de fluxo sustentáveis e acessíveis, abrindo caminho para uma matriz energética mais limpa e renovável.
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