A bateria revolucionária inventada 120 anos antes do tempo:bet fair app

Com base no trabalho do inventor sueco Ernst Waldemar Jungner, que foi o primeiro a patentear uma bateriabet fair appníquel-ferrobet fair app1899, Edison se dedicou a aprimorar a bateria para usobet fair appautomóveis.

O inventor americano afirmou que a bateriabet fair appníquel-ferro era incrivelmente resistente e podia ser carregada duas vezes mais rápido que as bateriasbet fair appchumbo-ácido.

Ele tinha até um acordo com a Ford Motors para produzir esse veículo elétrico supostamente mais eficiente.

Mas a bateriabet fair appníquel-ferro apresentava algumas questões que precisavam ser resolvidas. Era maior do que as bateriasbet fair appchumbo-ácido mais amplamente utilizadas e mais caras.

Além disso, quando estava sendo carregada, liberava hidrogênio, o que era considerado um incômodo e poderia ser perigoso.

Infelizmente, na épocabet fair appque Edison conseguiu aperfeiçoar o protótipo, os veículos elétricos estavam saindobet fair applinhabet fair appprol dos veículos movidos a combustível fóssil, capazesbet fair apppercorrer distâncias maiores antesbet fair appprecisar reabastecer ou recarregar.

O acordobet fair appEdison com a Ford Motors caiu no esquecimento, emborabet fair appbateria continuasse a ser usadabet fair appcertos nichos, como para sinalização ferroviária, onde seu tamanho volumoso não era um obstáculo.

Porém, maisbet fair appum século depois, engenheiros redescobriram a bateriabet fair appníquel-ferro como uma espéciebet fair appdiamante bruto.

Agora, ela está sendo estudada como uma resposta a um desafio persistente para as energias renováveis: suavizar a natureza intermitente das fontesbet fair appenergia limpa, como eólica e solar.

E o hidrogênio, outrora considerado um subproduto preocupante, pode vir a ser um dos aspectos mais úteis a respeito dessas baterias.

Em meadosbet fair app2010, uma equipebet fair apppesquisa da Universidadebet fair appTecnologiabet fair appDelft, na Holanda, se deparou com um uso para a bateriabet fair appníquel-ferro baseado no hidrogênio produzido.

Quando a eletricidade passa pela bateria ao ser recarregada, ela sofre uma reação química que libera hidrogênio e oxigênio.

A equipe reconheceu que a reação se assemelha à usada para liberar hidrogênio na água, conhecida como eletrólise.

"Me pareceu que a química era a mesma", diz Fokko Mulder, líder da equipebet fair apppesquisa da Universidadebet fair appDelft.

Essa reaçãobet fair appdivisão da água é uma maneira pela qual se produz hidrogênio para uso como combustível — e um combustível totalmente limpo, desde que a energia usada para impulsionar a reação sejabet fair appuma fonte renovável.

Embora Mulder ebet fair appequipe soubessem que os eletrodos da bateriabet fair appníquel-ferro fossem capazesbet fair appdividir a água, eles ficaram surpresos ao ver que os eletrodos começaram a ter um armazenamentobet fair appenergia maior do que antesbet fair appo hidrogênio ser produzido.

Em outras palavras, se tornou uma bateria melhor quando também foi usada como eletrolisador.

Eles também ficaram admirados ao ver como os eletrodos resistiram bem à eletrólise, que pode sobrecarregar e degradar as baterias mais tradicionais.

"E, é claro, ficamos bastante satisfeitos com o fatobet fair appa eficiência energética parecer boa durante tudo isso", diz o pesquisador, alcançando níveisbet fair app80-90%.

Mulder chamoubet fair appcriaçãobet fair appbattolyser, e espera quebet fair appdescoberta possa ajudar a resolver dois grandes desafios para a energia renovável: armazenamentobet fair appenergia e, quando as baterias estão carregadas, produçãobet fair appcombustível limpo.

"Você vai ouvir argumentos a favor das baterias, por um lado, e do hidrogênio,bet fair appoutro", afirma Mulder.

"Sempre houve uma espéciebet fair appcompetição entre os dois, mas basicamente precisamosbet fair appambos."

Valor renovável

Um dos maiores desafios das fontesbet fair appenergia renováveis, como eólica e solar, é o quão imprevisíveis e intermitentes elas podem ser.

No caso da solar, por exemplo, você tem um excedentebet fair appenergia produzido durante o dia e no verão, mas à noite e nos mesesbet fair appinverno, o fornecimento diminui.

As baterias convencionais, como aquelas à basebet fair applítio, podem armazenar energia no curto prazo, mas quando estão totalmente carregadas, precisam liberar qualquer excesso ou podem superaquecer e degradar.

O battolyserbet fair appníquel-ferro, por outro lado, permanece estável quando está totalmente carregado, momentobet fair appque pode fazer a transição para produzir hidrogênio.

"[Bateriasbet fair appníquel-ferro] são resilientes, sendo capazesbet fair appsuportar carga insuficiente e sobrecarga melhor do que outras baterias", diz John Barton, pesquisador associado da Escolabet fair appEngenharia Mecânica, Elétrica ebet fair appManufatura da Universidadebet fair appLoughborough, no Reino Unido, que também estuda o battolyser.

"Com a produçãobet fair apphidrogênio, o battolyser agrega armazenamentobet fair appenergiabet fair appvários dias e até mesmo entre as estações do ano."

Alémbet fair appcriar hidrogênio, as bateriasbet fair appníquel-ferro apresentam outras características úteis.

Em primeiro lugar, requerem uma manutenção excepcionalmente baixa. São extremamente duráveis, como Edison provoubet fair appseu primeiro carro elétrico, e sabe-se que algumas podem durar maisbet fair app40 anos.

Os metais necessários para fabricar a bateria — níquel e ferro — também são mais comuns do que, digamos, o cobalto, utilizado para produzir baterias convencionais.

Isso significa que o battolyser pode ter outro possível papel no que se refere à energia renovável: ajudá-la a se tornar mais rentável.

Comobet fair appqualquer outro setor, os preços das energias renováveis ​​flutuam com base na oferta e na demanda.

Em um dia claro e ensolarado, pode haver abundânciabet fair appenergia solar, o que pode levar a um excesso e a uma queda no preço pelo qual a energia pode ser vendida. O battolyser, no entanto, pode ajudar a suavizar esses altos e baixos.

"Quando o preço da eletricidade está alto, você pode descarregar a bateria, mas quando o preço da eletricidade está baixo, você pode carregar a bateria e produzir hidrogênio", explica Mulder.

O battolyser não está sozinho nesse aspecto. Eletrolisadores alcalinos mais tradicionais, acoplados a baterias, também podem desempenhar essa função e são amplamente utilizados na indústriabet fair appproduçãobet fair apphidrogênio.

Mas Mulder acredita que o battolyser pode fazer o mesmo por menos dinheiro e por mais tempo, graças à durabilidade do sistema. É algo que deixa os defensores da nova descoberta esperançosos.

E embora o hidrogênio seja o produto direto do battolyser, outras substâncias úteis também podem ser geradas a partir dele, como amônia ou metanol, que são normalmente mais fáceisbet fair apparmazenar e transportar.

"Com um battolyser instalado, [uma] usinabet fair appamônia funcionaria mais constantemente e [precisaria]bet fair appmenos mãobet fair appobra, reduzindo os custos operacionais ebet fair appmanutenção, produzindo amônia da maneira mais baratabet fair appforma verde, sustentável", afirma Hans Vrijenhoef, diretor-executivo da Proton Ventures, que investiu no battolyserbet fair appMulder.

Larga escala

Atualmente, o maior battolyser que existe ébet fair app15kW / 15kWh e tem bateria com capacidade suficiente e armazenamentobet fair apphidrogêniobet fair applongo prazo para abastecer 1,5 domicílios.

Uma versão maiorbet fair appum battolyserbet fair app30kW / 30kWh está sendo desenvolvida na estaçãobet fair appenergia Magnum,bet fair appEemshaven, na Holanda, onde fornecerá hidrogênio suficiente para satisfazer as necessidades da usina.

Depoisbet fair apppassar por testes rigorosos lá, o objetivo é ampliar ainda maisbet fair appescala, e distribuir o battolyser para produtoresbet fair appenergia verde, como parques eólicos e solares.

Por fim, os defensores do battolyser esperam que ele atinja uma escalabet fair appgigawatts — equivalente à energia gerada por cercabet fair app400 turbinas eólicasbet fair apputilidade pública.

Mas Barton também vê uma função para os battolysers menores, que poderiam ajudar a fornecer energia para minirredes usadas por comunidades remotas que não fazem parte das redes elétricas principais.

O fatobet fair appos eletrodos do battolyser serem feitosbet fair appmetais relativamente baratos e comuns pode ajudar. E, diferentemente do lítio, o níquel e o ferro não geram grandes quantidadesbet fair appágua residual quando extraídos, tampouco estão relacionados a uma degradação ambiental significativa.

Ainda assim, tanto Mulder quanto Barton veem obstáculos a serem superadosbet fair apptermosbet fair appeficiência e capacidade.

"O battolyser realmente se beneficiaria do aumento da capacidadebet fair appenergia como bateria, ou da redução da resistência interna", diz Barton.

A resistência interna é a oposição ao fluxobet fair appcorrentebet fair appuma bateria. Quanto maior a resistência interna, menor a eficiência. Aprimorar isso é algobet fair appque Mulder ebet fair appequipe estão trabalhando agora.

Grande parte do potencial do battolyser estava escondido à vistabet fair apptodos, desde que Thomas Edison começou a fazer experiências combet fair appbateriabet fair appníquel-ferro na virada do século 20.

Ele pode ter se enganado ao acreditar quebet fair appbateria substituiria os outros veículos na estrada. Mas a bateriabet fair appníquel-ferro ainda pode desempenhar um papel na substituição dos combustíveis fósseisbet fair appforma mais ampla, ajudando a acelerar a transição para as energias renováveis.

bet fair app Leia a versão original bet fair app desta reportagem (em inglês) no site BBC Future bet fair app .

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