Como as Células de Combustível Melhoram a Sustentabilidade das Baterias de Lítio

2025-03-26

O aquecimento das temperaturas atmosféricas ameaçou a biodiversidade, causou o aumento do nível do mar e alterou o clima de tal forma que mudanças drásticas no clima agora podem ser detectadas a qualquer dia. Cientistas e engenheiros ambientais estão trabalhando para melhorar a eficiência energética, confiabilidade e segurança, e a energia renovável se tornou um pilar do desenvolvimento sustentável.

A pesquisa atual sobre baterias de íon de lítio e células de combustível de hidrogênio atrai cada vez mais interesse de cientistas e do público. Até 2025, espera-se que o mercado global de baterias de íon de lítio cresça para US$100 bilhões; ao mesmo tempo, o mercado global de células de combustível de hidrogênio também deve superar US$10 bilhões.

A pesquisa sobre soluções promissoras de descarbonização foca em abordar os desafios associados ao uso de baterias de íon de lítio e células de combustível de hidrogênio para descarbonizar a indústria automotiva.

Com a crescente popularidade dos veículos elétricos, a produção de baterias de íon de lítio está em plena expansão. Ao mesmo tempo, as células de combustível de hidrogênio são frequentemente usadas como fonte de energia para armazenamento de energia em transporte, edifícios e sistemas de rede.

Operar um veículo elétrico é mais sustentável do que um motor de combustão interna, mas as baterias de íon de lítio contêm materiais de cátodo como lítio, cobalto, grafite e níquel que passam por processos de extração e fabricação que produzem gases de efeito estufa. Elas são projetadas para armazenar mais energia em dispositivos menores, aumentando assim o risco de queima se pressurizadas ou rompidas.

As células de combustível são uma fonte de energia alternativa mais segura e isenta de emissões. Dispositivos com emissão líquida zero geram eletricidade através de reações químicas, com hidrogênio como o principal reagente.

Células de Combustível: Melhorando a Eficiência Energética das Baterias de Lítio

Estas duas tecnologias avançadas não são mutuamente exclusivas, pois as células de combustível têm o potencial de aumentar a potência das baterias de íon de lítio. No caso de veículos elétricos, células de combustível de hidrogênio podem melhorar a autonomia e resolver problemas de reabastecimento, enquanto reduzem as emissões de gases de efeito estufa associadas às baterias de íon de lítio.

Além de utilizar hidrogênio para gerar e armazenar eletricidade, as células de combustível podem melhorar os sistemas de propulsão de baterias de íon de lítio das seguintes maneiras:

1. 1. Gerar eletricidade de emissão líquida zero para iniciar carros e acessórios de veículos 2. Armazenar energia para frenagem regenerativa e adicionar motores de tração elétrica para mover as rodas 3. Carregar baterias de backup As baterias de íon de lítio sempre serão um componente-chave em veículos elétricos, não importa como a fonte de energia e o motor são integrados, mas não são perfeitas. Veículos elétricos movidos apenas por células de combustível de hidrogênio também enfrentam alguns desafios.

As baterias de íon de lítio e as células de combustível de hidrogênio são intrinsecamente incapazes de operar longas distâncias sob cargas pesadas, tornando a aceleração e a frenagem cada vez mais difíceis. Os veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio também enfrentam o problema de saída de potência instável durante a aceleração. No entanto, uma vez que as células de combustível de hidrogênio podem gerar e armazenar eletricidade por conta própria, há um grande espaço para utilizar seu potencial máximo para complementar a energia das baterias de lítio.

Em tempos de mudanças climáticas dramáticas, a sustentabilidade nunca foi tão importante – a transição para o transporte com emissão líquida zero é uma área ideal para começar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa. O desenvolvimento de células de combustível de hidrogênio pode facilitar o desenvolvimento de baterias de íon de lítio, redesenhando assim o futuro verde da energia automotiva.