A Universidade de São Paulo (USP) desenvolveu uma bateria funcional de nióbio que atinge 3 volts, é recarregável e opera em ambientes reais, fora das condições ideais de laboratório. O projeto já está em fase de testes industriais.
De acordo com o Instituto de Física de São Carlos, da USP, o desenvolvimento da bateria começou há dez anos sob a liderança do professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos. Crespilho é também pesquisador do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica e Sustentabilidade (INCT), sediado no Instituto de Física de São Carlos.
O principal desafio superado foi a degradação do nióbio em ambientes eletroquímicos convencionais. Crespilho descobriu como estabilizar o metal, controlando o ambiente químico. “Eu já sabia que a natureza resolvia esse problema há bilhões de anos”, afirmou Crespilho, referindo-se a sistemas biológicos que operam com metais reativos sem degradação.
O grupo desenvolveu uma caixa de proteção inteligente para o nióbio, chamada NB-RAM (Niobium Redox Active Medium), que permite ao metal mudar de nível várias vezes sem se degradar, imitando sistemas biológicos.
Avanços e Desafios
Grande parte do avanço é atribuída ao trabalho da pesquisadora Luana Italiano, que refinou o sistema ao longo de dois anos, garantindo estabilidade e reprodutibilidade. “Nosso foco foi garantir estabilidade, repetibilidade e controle fino dos parâmetros”, destacou Luana.
O principal desafio foi equilibrar a proteção do sistema com seu desempenho elétrico. “Se você protege demais, a bateria não entrega energia. Se protege de menos, ela se degrada”, explicou a pesquisadora. O sistema agora funciona de forma estável em arquiteturas próximas das utilizadas pela indústria.
A tecnologia já tem um protótipo funcional e sua patente foi depositada pela USP. A bateria foi testada em formatos industriais padrão, como células tipo coin e pouch, em parceria com o pesquisador Hudson Zanin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
Segundo Crespilho, para avançar para a fase final do desenvolvimento, será necessário criar um centro multimodal de pesquisa e inovação, envolvendo governos estadual e federal, universidades e startups de base tecnológica. “A bateria de nióbio desenvolvida na USP mostra que o Brasil não precisa apenas exportar recursos, mas pode liderar tecnologias”, afirmou.
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