Uma equipe do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveu uma célula de combustível inovadora que utiliza sódio metálico, com potencial para substituir combustíveis fósseis em setores como aviação regional e transporte marítimo. O projeto, liderado pelo professor de ciência e engenharia de materiais Yet-Ming Chiang, foi publicado na revista Joule.
A nova célula de combustível apresenta maior densidade energética do que as baterias de íon de lítio, operando em temperaturas moderadas entre 110 °C e 130 °C. Isso a torna mais prática para aplicações em transporte, ao contrário das células de hidrogênio, que exigem armazenamento em altas pressões e temperaturas extremamente baixas.
Os pesquisadores construíram células de teste para demonstrar a viabilidade do sistema baseado em sódio. A densidade energética estimada é de 1.200 watt-horas por quilo (Wh/kg), superando os 300 Wh/kg das baterias de íon de lítio. O conceito se assemelha ao das células de combustível de hidrogênio, mas com a vantagem de não necessitar de recarga elétrica, funcionando de forma contínua com a adição de novos materiais.
Desafios e Potencial
Um dos desafios técnicos das baterias de metal-ar é a reversibilidade das reações químicas. A equipe do MIT propôs um sistema que não precisa ser recarregado, mas sim reabastecido. Além disso, a segurança é uma preocupação, já que o sódio reage fortemente com a água. No entanto, o design da célula garante que a água gerada seja removida continuamente, minimizando riscos.
Os pesquisadores também discutiram o destino do subproduto, hidróxido de sódio, que pode ser diluído e liberado no ambiente, onde reagiria com o dióxido de carbono, contribuindo para a captura de carbono. A produção de sódio metálico, atualmente em baixa escala, pode ser viabilizada a partir do cloreto de sódio, o que poderia reduzir custos.
Yet-Ming Chiang cofundou a empresa Propel Aero para comercializar a pesquisa, que recebeu apoio do programa Propel-1K da ARPA-E, voltado para o desenvolvimento de novas formas de armazenamento de energia. O próximo passo é aprimorar o desempenho das células e desenvolver sistemas em pequena escala, com a expectativa de que drones possam ser uma das primeiras aplicações.
Entre na conversa da comunidade