De seis anos para cá, 110 aldeias da África e Ásia receberam energia elétrica de painéis solares e de baterias que usam zinco e oxigênio. As baterias são a base de um sistema de armazenamento de energia criado pela NantEnergy, companhia de Patrick Soon-Shiong, empreendedor da área de biotecnologia e cirurgião originário da África do Sul.
Segundo os cientistas da NantEnergy, as baterias são recarregáveis e contribuem para baixar o custo do armazenamento de energia para US$ 100 o quilowatt-hora. Tal cifra é considerada essencial para a criação de uma grade elétrica isenta de carbono que opera quando o sol se põe e o vento amaina.
As baterias de zinco-ar são uma das várias alternativas em potencial às íon de lítio, que até agora foram as mais utilizadas para o armazenamento de energia em larga escala e para veículos elétricos.
Quais são as fontes comerciais do zinco?
O dr. Soon-Shiong, cuja companhia adquire zinco da Indonésia, falou da abundância do mineral. Austrália e China têm cerca da metade das reservas mundiais e estão entre os maiores produtores.
Os Estados Unidos têm aproximadamente 5% das reservas mundiais de zinco, e se encarregam de 7% da produção, disse Sri R. Narayan, professor de Química da University of Southern Califórnia.
Segundo ele, as reservas de lítio, um elemento fundamental das baterias de íon de lítio, correspondem a um vigésimo das de zinco, mas acrescentou uma nota de cautela. “Dado o atual volume de produção do zinco, as reservas deste mineral durarão cerca de 25 anos”, afirmou. “Portanto, considerando as reservas disponíveis, não sabemos se teremos zinco suficiente para fazer frente à enorme necessidade que resultará da demanda de baterias em escala de grade”.
O lítio é caro, em parte porque é raro. Além disso, sua mineração também ameaçava a saúde e a segurança dos trabalhadores nas áreas onde era encontrado em abundância, como na República Democrática do Congo. A exposição prolongada ao mineral estava associada à formação de fluido nos pulmões. E as baterias de íon de lítio podem ainda apresentar risco de incêndio.
As baterias de zinco-ar não contêm compostos tóxicos, não são inflamáveis e podem ser descartadas sem riscos, segundo a “MIT Technology Review”. No entanto, a mineração e processamento do zinco apresentam problemas. Isto decorre de um minério que consiste de sulfeto de zinco, produzido, em geral, juntamente com chumbo, cádmio e níquel, disse Narayan. A produção pode aumentar os problemas ambientais gerados pela emissão de vapor de cádmio e dióxido de enxofre.
Quanto custa o armazenamento da energia com as baterias de zinco-ar?
A NantEnergy informou que, a US$ 100 o quilowatt-hora, o custo das baterias de zinco-ar se compara favoravelmente ao das de íon de lítio, que podemcustar US$ 250 o quilowatt-hora, mas, em geral, custam de US$ 300 a US$ 400, segundo Yogi Goswami, diretor do Clean Energy Center da University of South Florida.
Mesmo a US$ 100 o quilowatt-hora, o armazenamento de energia continua sendo um gasto significativo para a indústria, embora as baterias tenham registrado uma baixa rápida do preço e devam tornar-se comuns, como os painéis solares residenciais, dentro de alguns anos.
As baterias de zinco-ar passarão a ser disponíveis para serem usadas nas residências ou em celulares?
A NantEnergy afirmou que está interessada em pôr no mercado o seu produto para microgrades - matrizes de painéis solares autossuficientes para atender a áreas pequenas - e não em instalações industriais ou consumidores residenciais. Entretanto, a companhia prevê o fornecimento de baterias para uso doméstico.
A NantEnergy pretende acrescentar sistemas de transporte como automóveis elétricos, ônibus, trens e scooters à próxima versão da bateria. E além disso?
“Temos um primeiro protótipo de um rádio móvel”, disse o dr. Soon Shiong. “A densidade da energia da nossa bateria torna isto realmente possível”.
“É enorme”, acrescentou, “mas provavelmente a nossa meta será 2020”.
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