A NASA está trabalhando em baterias que podem durar muito tempo

Oct 08, 2023

O desempenho e a segurança das baterias há muito que impedem a eletrificação da aviação, mas isso poderá mudar em breve.

A nova tecnologia de baterias desenvolvida pela NASA pode ajudar a revolucionar as viagens aéreas.

A aviação representa cerca de 2,4% das emissões globais de CO2. Há muito tempo que os cientistas procuram uma forma de electrificar as viagens aéreas eeliminar essas emissões.

Mas a tecnologia atual de baterias só funciona para algumas aeronaves mais leves, como os drones. Ele não fornece potência ou alcance suficientes para aeronaves de passageiros, o que significa que elas são raras e não são amplamente utilizadas.

As baterias de íon-lítio, usadas em carros elétricos e dispositivos pessoais, também não atendem aos padrões de segurança necessários para uso na aviação. Sua inflamabilidade é o motivo pelo qual você não pode colocar itens como laptops ou telefones na bagagem despachada durante o voo.

Então, para conseguirvoos movidos a eletricidade do solo, é necessária uma solução diferente. É aqui que entra a pesquisa da NASA.

A agência espacial dos EUA tem desenvolvido tecnologia que não utiliza produtos químicos eletrolíticos líquidos - a principal preocupação de segurança de muitosbaterias . Essas substâncias podem sofrer uma reação em cadeia que faz com que aqueçam, reajam mais devido ao calor e eventualmente peguem fogo.

O projeto Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety (SABERS) da NASA tem trabalhado em uma alternativa - baterias de estado sólido. Eles não apenas têm a potência e a eficiência necessárias para aeronaves, mas também mantêm uma estrutura sólida mesmo quando danificados, o que significa que não pegam fogo.

Um protótipo de bateria de enxofre e selênio desenvolvido pelo projeto produz 500 watts-hora de energia por quilograma de bateria. Isso é o dobro da densidade de energia de um padrãobateria de íon de lítio.

As aeronaves também exigem que sua fonte de energia descarregue energia rapidamente. Os cientistas da NASA usam a analogia de uma bateria semelhante a um balde. Sua energia ou capacidade é o quanto o balde pode conter, enquanto sua potência é a rapidez com que ele pode ser esvaziado. Os aviões eléctricos exigiriam que descarregasse energia ou esvaziasse este balde a um ritmo extraordinariamente rápido.

Até agora, eles deram saltos no aumento desta taxa de descarga por um fator de 10 e depois de mais 5, à medida que os protótipos foram melhorando.

Os pesquisadores também descobriram que seusbaterias de estado sólido poderia suportar temperaturas duas vezes mais altas que as alternativas de íons de lítio. Um design leve ajuda a acumular mais potência em menos espaço.

“Este design não só elimina 30 a 40 por cento do peso das baterias, mas também nos permite duplicar ou até triplicar a energia que pode armazenar, excedendo em muito as capacidades das baterias de iões de lítio que são consideradas o estado da arte”, disse Rocco Viggiano, investigador principal do SABRES, em um comunicado à imprensa no ano passado.

As baterias de estado sólido ainda estão sendo testadas e, como resultado, criá-las é incrivelmente caro. Eles também precisariam ser testados extensivamente antes de serem liberados para uso em voos comerciais.

Isso significa que pode levar muito tempo até vermos a tecnologia realmente sendo usada. Mas os recentes avanços da NASA no aumento da taxa de descarga de baterias de estado sólido removeram alguns dos obstáculos que anteriormente impediam aaviões elétricos.