Sódio metal pode revolucionar transporte com novo tipo de célula de combustível

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.