Fabricantes investem em pesquisa para substituir metal cobalto nas baterias dos veículos elétricos

Publicado em: 24 de agosto de 2018

Operar grandes mudanças na tecnologia das baterias é o imenso desafio que o setor automotivo elétrico enfrenta atualmente

ALEXANDRE PELEGI

Não é de hoje que a bateria tem sido o calcanhar de Aquiles da indústria fabricante de veículos elétricos.

Não somente por questões práticas – ligadas ao interesse do consumidor/comprador, que quer longevidade do componente, autonomia a perder de vista e cargas rápidas –, como também por questões ambientais.

Não fora isso, há o problema mais sério: as baterias podem ser o fator limitante para o crescimento exponencial dos veículos elétricos, que esperam ocupar o lugar dos veículos movidos a combustível fóssil nos próximos anos.

Um artigo publicado no Financial Time (FT) nesta semana, dia 20 de agosto de 2018, mostra uma parte importante do imenso desafio que o setor elétrico ainda precisa superar. Trata-se do metal cobalto, elemento essencial para impedir que a bateria se sobreaqueça.

O cobalto possui ainda a qualidade de conferir estabilidade aos materiais componentes da bateria, o que permite carregar e descarregar o veículo por muitos anos.

No entanto, ele é o metal mais caro dentre os utilizados na composição da bateria, o que torna complexa a equação de reduzir o custo dos veículos fabricados, permitindo-lhes concorrer com os movidos a gasolina.

Para a bateria ocupar o lugar do barril de petróleo no século XXI falta, portanto, muita pesquisa e investimento, como o que vem sendo realizado em um parque industrial nos Estados Unidos, próximo a Boston, capitaneado pelo professor Michael Zimmerman, da Tufts University.

Como descreve a matéria do Financial Times, Zimmerman trabalha em seu laboratório para desenvolver um material que possa substituir o cobalto, metal que é obtido de forma muitas vezes ilegal em países mais pobres e menos estáveis do mundo. Cerca de 60% de sua produção origina-se na República Democrática do Congo, onde a mão de obra infantil é prática comum.

Zimmerman comanda a empresa Ionic Materials, cujas baterias dispensam o uso de cobalto. A empresa tem acionistas como a aliança de montadoras Renault Nissan Mitsubishi, Hyundai e a petrolífera Total.

Operar grandes mudanças na tecnologia das baterias é o imenso desafio que o setor automotivo elétrico enfrenta. E nesse desafio a demanda por cobalto é o que mais preocupa. A matéria do FT estima que, se não houver alterações na tecnologia, a demanda pelo metal cobalto mais do que dobrará nos próximos dez anos.

A matéria cita o professor Gleb Yushin, da School of Materials and Engineering, do Georgia Institute of Technology: “a não ser que haja alguma grande inovação nas baterias, o potencial de crescimento dos carros elétricos nunca vai se materializar”.

A relação é direta e linear: sem o cobalto do Congo não haverá indústria de veículos elétricos, a não ser que a pesquisa encontre material que o substitua.

NÚMEROS QUE IMPRESSIONAM

A matéria do FT traz números que demonstram o enorme desafio que terá de ser enfrentado pelos fabricantes de baterias.

As vendas de veículos elétricos e versões híbridas passaram de 6 mil unidades em 2010 para 1 milhão de carros em 2017, cerca de 1% das vendas anuais totais.

Analistas da McKinsey projetam que mais 340 milhões de veículos elétricos (carros de passageiro, picapes, caminhões e ônibus) serão produzidos entre 2018 e 2030.

Tamanho crescimento levou a um correspondente aumento na construção de fábricas de baterias, que decuplicou nos últimos oito anos para 41.

A bateria de íon de lítio, descoberta em 1980, se tornou a escolha preferencial para os carros elétricos. Desde que a Sony comercializou a tecnologia em 1991, no entanto, a matéria do FT conta que houve poucos avanços substanciais na tecnologia.

O professor Zimmerman acredita que a bateria atual pode ter atingido seu limite. “Acredito que as baterias de íon de lítio chegaram a uma rua sem saída agora; não há realmente novos avanços que possam ser obtidos com a tecnologia atual”, diz o professor.

O que o cientista desenvolve é uma tecnologia que permita às montadoras reduzir a quantidade de cobalto nos cátodos das baterias, ou até dispensar seu uso.

Além de Zimmerman, montadoras como Toyota e Mercedes-Benz, além de empresas como o grupo de engenharia britânico Dyson, vêm trabalhando nas chamadas baterias em estado sólido. Essas novas baterias serão predominantes na tecnologia dos veículos elétricos em 2030, mas não devem entrar no mercado até 2025.

O FT cita Peter Bruce, professor do departamento de materiais da universidade de Oxford, que explica o prazo alongado: “ainda há vários problemas complicados para uma bateria toda em estado sólido ser uma proposta viável comercialmente; mas agora eles estão sendo resolvidos”.

As fabricantes de baterias, por seu turno, também lutam para reduzir a quantidade de cobalto utilizada na tecnologia convencional. É o caso da Panasonic, fornecedora da Tesla, que anunciou recentemente que vai diminuir o uso de cobalto nos carros elétricos da empresa em dois a três anos. A Tesla, por sua vez, anunciou que “almeja atingir um uso de cobalto próximo a zero no futuro próximo”.

A maioria das montadoras se encaminha a produzir baterias que usam mais níquel e até 75% a menos de cobalto. Esses produtos deverão ganhar mais participação de mercado nos próximos anos.

Sobre o tema, publicado no Diário do Transporte: Mercedes-Benz aponta entraves para a implantação da mobilidade elétrica no Brasil em curto prazo

Alexandre Pelegi, jornalista especializado em transportes

(Com informações da matéria “Electric cars: the race to replace cobalto”, do jornalista Henry Sanderson, publicada no Financial Time em 20/8/2018)