O que sabemos sobre as baterias de sódio na eletromobilidade?

Quando falamos no desenvolvimento e uso de tecnologias de baterias na eletromobilidade, lembramos automaticamente do Lítio-Íon. Isso se explica devido a dois motivos principais: alta densidade e condutividade elétrica do Lítio. Mas existem outras tecnologias, como as de Níquel-Sódio.

Em relação aos designs e geometrias utilizadas nesse tipo de tecnologia, as mais comuns são as células no formato prismático, tubular ou planar. Este último permite um melhor rearranjo na configuração do projeto, havendo a possibilidade de empilhar um maior número de células, conseguindo, assim, maiores níveis de tensão elétrica, além de uma melhor acomodação do pack da bateria.

Assim como as baterias de Íons de Lítio, as baterias de Sódio também possuem outros ingredientes importantes na sua composição. No eletrodo negativo ou Ânodo, há a presença de Sódio Metálico, e no eletrodo positivo ou Cátodo, predomina o Cloreto de Níquel ou Níquel Metálico. Além desses elementos, existem ainda a presença de duas outras modalidades de eletrólitos, uma em estado líquido e outra em estado sólido – a grande aposta do mercado — formada por materiais orgânicos, sais e óleos.

Abaixo, alguns pontos — positivos e negativos — em relação ao uso de baterias na mobilidade elétrica, que tem o Sódio como elemento principal:

Pontos Positivos

1. O Sódio é abundante na natureza, muito mais do que o Lítio. Isso significa que sua utilização em escala comercial é economicamente viável a longo prazo.
2. Permite um grande número de recargas, chegando a aproximadamente 5 mil ciclos — atualmente a média nas baterias de Lítio gira em torno de 3 mil ciclos.
3. Permite também ampla faixa de estado de recarga, ou seja, pode ser descarregada até 10% a 15% , e carregada até 100%. O que não é recomendável nas baterias de Lítio-Íon (principalmente nas faixas abaixo de 20%, e acima de 80%).
4. São ambientalmente mais seguras. Apesar de apresentarem graus de degradação, como em todas os outros tipos de tecnologias de baterias, os subprodutos resultantes dessa degradação ou de um possível acidente são bem mais simples de serem manejados. Em caso de rompimento ou vazamento de célula, curto-circuito, por exemplo, os subprodutos desse processo serão o Cloreto de Sódio (Sal de Cozinha) e Alumínio Metálico, matéria-prima das latinhas de refrigerantes.

Pontos Negativos

1. Necessitam de altas temperaturas para operar — a partir de 250ºC. Com isso, as células precisam de uma boa acomodação térmica, o que implica no uso de materiais específicos para que se consiga manter a conservação de calor, podendo encarecer determinado tipo de projeto.
2. Possui ainda baixas taxas de corrente, fator essencial na mobilidade, já que para termos grande potência, precisamos de um bom nível de corrente em um curto espaço de tempo. Portanto, as baterias de Sódio entregam menores taxas de correntes em relação às de Lítio-Íon.
3. Necessidade de compensação térmica, fazendo com que se perca kWh.

Futuro promissor

O uso do Sódio como matéria-prima para fabricação de baterias para veículos elétricos é muito promissor. Tem tudo para revolucionar o mercado da eletromobilidade nos próximos anos, a exemplo do que aconteceu com a implementação do Lítio no início dos anos 2000. 

Os gargalos em relação ao uso deste tipo de tecnologia já estão bem mapeados, tendem a ser superados rapidamente, tendo em vista a enorme viabilidade econômica e o potencial revolucionário que esta inovação pode trazer para a transição energética em curso.

As opiniões e informações expressas são de exclusiva responsabilidade do autor e não obrigatoriamente representam a posição oficial do Canal VE.

Paulo Ricardo da Silva

Especialista em mobilidade elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), com foco na produção de materiais, conteúdos, treinamentos e capacitação de profissionais para eletromobilidade.