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Pesquisadores do Instituto de Ciência de Tóquio desenvolveram uma bateria de hidrogênio sólida capaz de operar em temperaturas quatro vezes mais baixas do que as tecnologias anteriores. O avanço, publicado na revista Science em 18 de setembro, pode abrir caminho para carros elétricos mais leves, eficientes e com maior autonomia, substituindo as baterias de íon-lítio usadas atualmente.
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Até então, as baterias de hidrogênio de estado sólido exigiam temperaturas entre 300 °C e 400 °C para funcionar corretamente. O novo modelo, porém, opera a apenas 90 °C, o que representa um salto significativo na eficiência energética. A inovação utiliza hidreto de magnésio (MgH₂) como ânodo, gás hidrogênio como cátodo e um eletrolito sólido cristalino, formado por hidretos de bário, cálcio e sódio.
Funcionamento da nova bateria
O segredo está no eletrolito sólido, que apresenta alta condutividade iônica e estabilidade eletroquímica mesmo em temperaturas relativamente baixas. Isso permite o transporte eficiente de íons hidreto (H⁻), partículas carregadas negativamente que substituem os íons positivos usados nas baterias de lítio.
Durante a descarga, o gás hidrogênio do cátodo sofre uma reação química, transformando-se em íons hidreto que atravessam o eletrolito até o ânodo de magnésio. Lá, esses íons se oxidam, formando MgH₂ e liberando elétrons que fluem por um circuito externo — o processo que gera energia elétrica. Na recarga, ocorre o oposto: os íons retornam e o gás hidrogênio é regenerado.
Eficiência e potencial de aplicação
Segundo o estudo, a bateria atinge capacidade de armazenamento de 2.030 mAh por grama, valor muito superior ao das baterias de íon-lítio convencionais, que variam entre 154 mAh e 203 mAh por grama. Isso significa que, em teoria, os veículos elétricos poderiam rodar mais com menos peso, além de reduzir problemas de degradação e perda de desempenho ao longo do tempo.
Apesar do avanço, os pesquisadores destacam que o sistema ainda opera em temperaturas próximas ao ponto de ebulição da água, o que limita o uso imediato em eletrônicos portáteis, como celulares ou notebooks. No entanto, a descoberta cria uma base promissora para o armazenamento de hidrogênio em estado sólido, com potencial para impulsionar o uso da tecnologia em larga escala.
“Essas propriedades da nossa bateria de armazenamento de hidrogênio eram anteriormente inatingíveis por métodos térmicos convencionais ou eletrólitos líquidos, oferecendo uma base para sistemas eficientes de armazenamento de energia”, afirmou Takashi Hirose, autor principal do estudo e professor associado do Instituto de Pesquisa Química da Universidade de Kyoto.
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Caminho para energia mais limpa
O novo modelo também elimina a necessidade de sistemas de alta pressão, resfriamento extremo ou temperaturas elevadas, tornando o armazenamento de hidrogênio mais seguro e prático. Isso pode ampliar o uso do hidrogênio como fonte de energia limpa, ajudando a reduzir a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de carbono.
Embora a produção e o armazenamento do hidrogênio ainda sejam desafios industriais, o estudo indica que a tecnologia pode se tornar uma alternativa real aos sistemas atuais. Caso seja viável em larga escala, a bateria de hidrogênio sólida pode representar um passo importante na transição para veículos elétricos mais sustentáveis e para o uso do hidrogênio como combustível do futuro.
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