Carrocerias de carros elétricos poderão ser usadas para armazenar energia no futuro

Ideia quer eliminar as baterias, que costumam ser responsáveis por um terço do peso dos veículos elétricos

Luiz Nogueira 09/11/2020 11h20
Carro elétrico
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Em setembro, durante o 'Dia da Bateria' da Tesla, Elon Musk fez muitas promessas. Uma das mais significativas é a ideia de produzir um carro elétrico que funciona com baterias com ânodos de silício puro. Isso faria com que, além de aumentar o desempenho dos veículos, o cobalto presente nos cátodos fosse reduzido, fazendo com que, consequentemente, o preço caísse.


No entanto, as ideias não param por aí. O empresário citou uma tecnologia que faria a bateria ser integrada ao chassi, uma ideia que, segundo Musk, deve diminuir o peso do carro em 10%. Ele citou a iniciativa como uma "revolução" na engenharia – mas para alguns pesquisadores, a ideia parece muito com o passado.

"Ele está essencialmente fazendo algo que fizemos há dez anos", diz Emile Greenhalgh, cientista de materiais do Imperial College of London. Atualmente, ele é um dos maiores especialistas do mundo em baterias estruturais, uma abordagem de armazenamento que elimina a fronteira entre a bateria e o objeto que ela alimenta. "O que estamos fazendo é ir além do que Elon Musk tem falado. Não há baterias embutidas. O próprio material é o dispositivo de armazenamento de energia", completa.

Hoje, como acontece com os smartphones, as baterias são parte substancial dos carros. Isso porque são responsáveis por grande parte do peso. Estima-se que a bateria de um veículo elétrico é responsável por um terço de seu peso.

A ideia de Greenhalgh e seus colaboradores vai além. Para eles, a abordagem mais promissora é descartar a bateria e usar a própria carroceria do veículo para guardar energia. O armazenamento elétrico acontece nas finas camadas de materiais que compões a estrutura do carro. Se considerarmos isso, o peso das baterias pode ser eliminado quase completamente.

"É fazer com que o material faça duas coisas simultaneamente", diz Greenhalgh. Essa nova maneira pode fornecer enormes ganhos de desempenho e melhorar a segurança porque não haverá milhares de células inflamáveis de alta densidade dentro dos carros.

Projeto antigo

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Usar a carroceria dos carros elétricos para armazenar energia pode ser a solução para diminuir o peso dos veículos. Foto: 4kstock/Shutterstock

Apesar de parecer algo novo, esse projeto está em desenvolvimento há alguns anos. Em 2010, Leif Asp, um cientista de materiais da Chalmers University of Technology, na Suécia, Greenhalgh e uma equipe de cientistas europeus colaboraram no Storage, uma pesquisa que visava construir baterias estruturais e integrá-las a um híbrido da Volvo.

"Naquela época, não achava que teria muito impacto na sociedade, mas à medida que avançávamos, percebi que poderia ser uma ideia muito útil", diz Asp, que caracteriza a bateria convencional como um "parasita estrutural".

Ele diz que o principal benefício das baterias estruturais é que elas reduzem a quantidade de energia que um veículo elétrico precisa para dirigir a mesma distância – ou podem aumentar seu alcance.

Em um teste feito nesse período de estudos, os especialistas conseguiram integrar com sucesso baterias comerciais de íon de lítio a uma tampa do plenum, um componente que regula a entrada de ar do motor.

Obviamente, não é a bateria central do carro, mas isso serviu para mostrar que o conceito de bateria estrutural pode ser funcional. No entanto, colocar células de íon de lítio na carroceria de um veículo não é uma abordagem tão eficiente atualmente.

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Atualmente, as baterias são responsáveis por um terço do peso dos carros elétricos. Foto: alexfan32/Shutterstock

Por isso, foi criado uma espécie de supercapacitor estrutural, usado como tampa do porta-malas. Isso faz com que a energia seja armazenada como se fosse uma bateria, mas usando carga eletrostática, não uma reação química. Apesar de funcional, a criação não retém tanta energia quanto uma bateria, mas são ótimas para fornecer pequenas quantidades de carga elétrica rapidamente.

Mesmo assim, as pesquisas envolvendo o Volvo foram essenciais para definir que o armazenamento de energia estrutural era viável em um carro elétrico.

No entanto, os especialistas apontam que a principal dificuldade para implementação da tecnologia deve ser convencer a indústria automotiva e os órgãos reguladores de que a iniciativa é segura e introduz um desempenho superior. 

Para resolver essa questão e mostrar de fato como a técnica funciona, Greenhalgh e Asp trabalham em modelos matemáticos que mostrarão exatamente como a estrutura dos veículos construídos com essas baterias muda durante o uso.

Apesar disso, Asp diz que provavelmente levará mais de uma década até que as baterias estruturais sejam implementadas em veículos por conta de suas demandas de energia significativas e desafios regulatórios. Antes que isso aconteça, ele prevê que a tecnologia se tornará comum em eletrônicos de consumo.

Via: ARSTechnica


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