Mobilidade elétrica, imagine um futuro sem níquel e cobalto

As baterias de lítio-ar representam uma solução possível para uma mobilidade elétrica mais sustentável.Um estudo recente abre novos cenários de desenvolvimento.

Como fazer o mobilidade elétrica do futuro cada vez mais sustentável?Um dos caminhos que tem sido trilhado com maior determinação nos últimos anos visa reduzir a dependência de materiais críticos, começando pelo níquel e cobalto.De acordo com dados de BloombergNEF, a demanda por minerais na indústria da mobilidade elétrica aumentará – até 2030 – dos atuais 4,2 milhões de toneladas para quase 14 milhões de toneladas.

Também dois italianos na equipe de pesquisa

Uma possível solução é representada por baterias de lítio-ar, composto por um eletrodo negativo metálico e um eletrodo positivo que utiliza o oxigênio presente na atmosfera como material ativo.Uma solução que atualmente apresenta uma grande vantagem e uma desvantagem considerável:para um enorme densidade de energia, na verdade, acompanha um velocidade de carregamento extremamente baixo.

O trabalho de um grupo de pesquisa internacional do qual participaram focou justamente neste aspecto Marco Lagnoni E Antonio Bertei, respetivamente investigador e professor associado em Engenharia Química do Departamento de Engenharia Civil e Industrial na Universidade de Pisa.As baterias de lítio-ar, explicam, “garantem uma elevada densidade energética e no futuro poderão ser utilizadas em veículos elétricos, tornando-os ainda mais sustentáveis ​​do ponto de vista ambiental.Hoje, porém, ainda não atingiram desempenho adequado para seu uso prático, principalmente no que diz respeito à fase de carregamento.Um obstáculo que agora, graças aos resultados obtidos em conjunto com colegas das Universidades de Oxford e Nottingham, poderá ser superado em breve”.

Um desafio importante para o futuro da mobilidade elétrica

O grupo de pesquisa descobriu de fato por que os catalisadores atuais, chamados mediadores redox e utilizados para carregar este tipo de bateria, não podem garantir uma velocidade de carregamento elevada;limitando seu desempenho é o fato de que a velocidade máxima de carregamento depende do potencial elétrico do mediador redox.Após quase três anos de trabalho, Marco Lagnoni e Antonio Bertei desenvolveram deuses modelos numéricos avançados e únicos no seu género, através dos quais é possível prever o desempenho energético dos eléctrodos simulando o processo de carregamento com mediadores redox.

Isto destacou que existem outros fenômenos, além da cinética da reação, que podem desacelerar ainda mais a carga, que deverão ser abordados com a mesma atenção para superar as limitações atuais e otimizar a tecnologia.Agora os resultados obtidos neste estudo, publicado na revista acadêmica Química da Natureza, permitirá que você direcione sua pesquisa para a criação de novas aulas de mediadores redox e o uso de materiais diferentes daqueles usados ​​até agora.O desafio promete ser difícil, mas é uma grande oportunidade para explorar novas direções de investigação capazes de elevar o nível de sustentabilidade da mobilidade elétrica.