Startups europeias Acho que vamos precisar de uma bateria melhor.
European startups. We need a better battery.
No próximo ano, uma empresa holandesa colocará um novo tipo de bateria em um drone e – se tudo correr conforme o planejado – esse drone voará 50% mais tempo do que poderia com uma bateria de íon de lítio (Li íon) padrão. Tempos de voo de quase uma hora, digamos, em vez de 34 minutos. O drone turbinado não será mais pesado do que antes e a nova bateria será na verdade menor do que a antiga, apesar de oferecer mais energia.
Drones de asa fixa e multi-rotor são apenas o começo. A LeydenJar também está mirando em veículos elétricos e Tim Aanhane, o desenvolvedor de negócios da empresa, estima que as baterias da empresa poderiam permitir que um carro elétrico alcance uma autonomia de 800 ou 900 km – aproximadamente o dobro do padrão de mercado atual.
“A indústria de baterias está evoluindo rapidamente”, diz Aanhane. A bateria da Leydenjar usa um anodo de silício, em vez de grafite. Este componente, também conhecido como eletrodo negativo, é onde partículas carregadas negativamente chamadas íons perdem elétrons. Os elétrons então percorrem um circuito elétrico, fornecendo corrente.
A Europa precisa se manter na corrida tecnológica das baterias
É apenas uma startup entre muitas na Europa trabalhando para melhorar a tecnologia de baterias. Um objetivo-chave para muitos nesse espaço é densidades de energia altas – baterias que oferecem significativamente mais energia do que as opções de Li-ion existentes. Isso costuma ser medido em termos da quantidade de energia disponível em watt-hora (Wh) por unidade de volume (litros, l) ou massa (quilogramas, kg).
Com a pesquisa e desenvolvimento avançando rapidamente, especialmente em países como a China, não há tempo a perder. A Europa deve desenvolver tecnologia de baterias seriamente boa, rapidamente, ou correr o risco de ficar para trás.
- AirTag escondido em um animal de pelúcia captura ladrão de bar
- Os kits de desenvolvimento Vision Pro contarão com dimensionamento ...
- Peacock luta para acompanhar na guerra do streaming
A LeydenJar, que tem um quadro de mais de 70 pessoas e já levantou €100 milhões em financiamento até o momento, está testando atualmente suas baterias protótipo. Aanhane e seus colegas planejam abrir uma grande fábrica na Holanda em 2025. A produção anual no local deve atingir 100 megawatt-hora de armazenamento total de bateria – aproximadamente equivalente à demanda de energia de até 100.000 residências.
“O silício como material pode armazenar 10 vezes mais íons de lítio do que o grafite”, diz Aanhane. Para a bateria como um todo, isso significa um rendimento de aproximadamente até 70% mais energia por litro – 1.350 Wh/l ou 390 Wh/kg.
Batalha da expansão
A LeydenJar diz ter resolvido um problema-chave que tem impedido o uso de baterias de anodo de silício no passado – inchaço excessivo. Tradicionalmente, esses anodos ficariam consideravelmente dilatados quando carregados, reduzindo sua vida útil e potencialmente tornando-os inseguros. Para combater isso, a LeydenJar fabrica seus anodos crescendo pequenas colunas de silício, com várias micrometros de espessura, em folhas de cobre.
“Há espaço entre eles”, explica Aanhane. “Dentro dessas colunas também há porosidade”.
Esses espaços cruciais nas colunas de silício significam que o inchamento é em grande parte contido no próprio material da bateria e a expansão da célula da bateria como um todo é comparável à de uma bateria de anodo de grafite, diz ele. Aanhane acrescenta que esse comportamento limitado de expansão parece ser estável ao longo de centenas de ciclos – o processo de carregar e descarregar repetidamente a bateria.
Até o momento, a LeydenJar testou suas baterias por cerca de 500 ciclos e Aanhane sugere que eles estão buscando ultrapassar 1.000 ciclos. Um benefício adicional da tecnologia, ele diz, é que requer muito menos energia para produzir do que é necessário para anodos de grafite, tornando-o potencialmente mais ecologicamente correto. Testes de segurança também não mostraram alto risco de incêndios ou explosões, até agora, o que é uma consideração importante no desenvolvimento de novas tecnologias de bateria.
Síndrome da China
Nos últimos meses, fabricantes de baterias na Ásia têm anunciado maiores capacidades no horizonte, com a Gotion, por exemplo, afirmando que sua nova bateria Astroinno pode fornecer a um carro elétrico uma autonomia de 1.000 km. A CATL na China é outra a ser observada; a empresa afirma que sua bateria de 500 Wh/kg pode alimentar aeronaves elétricas do futuro. E a Toyota, no Japão, diz estar desenvolvendo tecnologia de bateria que poderia fornecer uma incrível autonomia de 1.500 km em um carro elétrico até 2027.
“Nossa dependência da China para essa indústria em evolução já está crescendo em uma taxa incrível”, reconhece Karl McGoldrick, CEO e co-fundador da LionVolt, outra startup de tecnologia de bateria sediada na Holanda. A empresa tem 16 funcionários e recebeu €16 milhões em financiamento, €11 milhões dos quais foram na forma de subsídios e bolsas.
LionVolt está trabalhando em baterias de estado sólido que não contêm o líquido de lítio comum nos dispositivos Li-ion padrão. Em vez disso, eles usam bilhões de pilares minúsculos entre os quais os íons fluem. McGoldrick explica que essa área de superfície aumentada dentro da bateria permite densidades de energia aumentadas, de 450 Wh/kg.
Ele também afirma que a tecnologia da LionVolt não sofre com dendritos, o crescimento de filamentos metálicos que podem causar curtos-circuitos perigosos em uma bateria.
Inovar, adaptar, superar?
Uma das coisas mais interessantes sobre o desenvolvimento de baterias com maior densidade de energia é a variedade de tecnologias atualmente em andamento. Na Itália, a startup Bettery, uma spin-off da Universidade de Bolonha, está trabalhando em uma bateria de fluxo que usa eletrodos semissólidos.
Nesse caso, o semissólido é um fluido com partículas suspensas nele. Alessandro Brilloni, co-fundador, diz que ele e seus outros três co-fundadores encontraram uma maneira de impedir que as partículas se depositem em um sedimento.
No entanto, há compensações na escolha desse método. As baterias de fluxo não são tão eficientes em termos de energia quanto as baterias Li-ion. Embora Brilloni afirme que elas devem ter uma vida útil mais longa.
Ele e seus três colaboradores estão agora em processo de criação de seu primeiro laboratório dedicado e eles também têm uma pequena bateria protótipo poderosa o suficiente para fornecer, por exemplo, um computador laptop. Brilloni diz que densidades de energia de 500 Wh/kg ou mais altas devem ser possíveis com a tecnologia. A empresa já levantou €420.000 até o momento.
Fino e flexível
Por fim, The Batteries na Polônia desenvolveu um dispositivo de estado sólido feito usando um eletrólito em pó, o que, segundo a empresa, reduz significativamente os custos de produção.
A porta-voz Izabela Bany sugere que as baterias, que podem ser produzidas em formatos finos e flexíveis, em breve possam alimentar sensores, dispositivos vestíveis, dispositivos IoT ou iluminação de emergência autônoma, por exemplo. The Batteries já arrecadou US$ 12,4 milhões (€ 11,9 milhões) em financiamento até agora.
Bany acrescenta que outra vantagem é que a tecnologia não sofrerá combustão ou explosões, mesmo se houver falhas de fabricação. The Batteries está buscando densidades de energia de cerca de 1.200 Wh/L.
Isso é apenas um punhado das abordagens emergentes entre as startups européias de tecnologia de baterias e é difícil dizer qual delas terá sucesso nos próximos anos. Mas McGoldrick enfatiza que, se a Europa quiser ter destaque na grande corrida das baterias, é essencial investir em tecnologia inovadora – o que significa apostar em empresas jovens.
“Precisamos ser mais corajosos”, diz ele. “Caso contrário, estaremos comprando todas as nossas baterias da China”.
