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A bateria com água do mar é uma recente alternativa sustentável e econômica para substituir - ou concorrer com - a bateria de íons de lítio, pois é composta do sódio abundante na água do mar que funciona como íons de transferência de carga. Leia mais.

As baterias com água do mar não são inflamáveis porque utilizam eletrólitos à base de água 

Por outro lado, nas baterias tradicionais, os eletrólitos são à base de solventes químicos que as tornam voláteis e inflamáveis, tendendo a se degradar nas altas tensões.

As baterias tradicionais possuem dois terminais: o anodo (negativo) e o catodo (positivo), além dos eletrólitos que transportam a carga elétrica. 

No caso das baterias de lítio, a carga elétrica é transportada por meio de íons de lítio que se movem através do eletrólito, indo do anodo para o catodo na carga e vice-versa na recarga.

Outros problemas das baterias de lítio

Além de recarregáveis, as baterias de lítio têm alta eficiência energética por terem longa vida útil. Por isso, vêm sendo utilizadas em larga escala nos eletrônicos de consumo, dispositivos portáteis ou fixos e veículos elétricos.

Contudo, as baterias de lítio enfrentam problemas, tais como:

1. O lítio ainda é um recurso escasso pois sua exploração é recente, o que eleva seu custo. 

2. A inflamabilidade do lítio compromete sua segurança. É outro fator em que as baterias com água do mar levam vantagem.  

A demanda pelas baterias com água do mar deve aumentar por causa das seguintes vantagens:

• Estabilidade (voltagem estável)

• Potência (duração)

• Eficiência de tensão (não inflamável)

• Eficiência coulombiana (eficiência faradaica ou eficiência de corrente), ou seja, a relação entre a carga total extraída da bateria e a carga total colocada na bateria num ciclo completo.

Um problema com as baterias com água do mar foi resolvido. 

Segundo o professor Zhenxing Feng, da Oregon University, nos EUA, "Os eletrólitos nas baterias de íons de lítio são normalmente dissolvidos em solventes orgânicos, que são inflamáveis e muitas vezes se decompõem em altas tensões de operação. Existe uma grande preocupação sobre a sua segurança por causa do crescimento de dendritos de lítio na interface eletrodo-eletrólito, que podem causar um curto entre os eletrodos."

Os pesquisadores informaram à Nature Communications que o problema foi resolvido a partir da instalação de um anodo de nanoliga de zinco-manganês em 3D, resultando numa bateria aquosa estável, além da capacidade de transferir duas vezes mais carga se comparada com as baterias de íons de lítio.

De acordo com Xiaonan Shan, coautor do estudo e professor assistente de Engenharia Elétrica e de Computação da University of Houston, essa nova descoberta poderá resolver o problema da poluição e incêndios das baterias dos carros elétricos que vem inviabilizando a sua venda na atualidade. 

As baterias com água do mar poderão substituir as baterias tradicionais nos equipamentos de grande porte que geram energia limpa, como a solar, eólica, hidrogênio verde, dentre outras.

Água em abundância

Com a dessalinização dos oceanos, o potencial hídrico permitirá o fornecimento de água limpa para áreas residenciais e agrícolas e a proclamada escassez de água no mundo, certamente, deixará de existir. 

O momento requer uma alternativa como a bateria com água do mar, pois segundo dados fornecidos pela ONU, aproximadamente 3 bilhões de pessoas no planeta têm acesso limitado à água potável. Se continuar assim, dois em cada três seres humanos enfrentarão problemas de escassez de água até 2050. 

Outras aplicações das baterias com água do mar

 Coletes salva-vidas ou roupas de mergulho

Poderão vir equipados com os chamados "dispositivos marinhos vestíveis”, como luzes e GPS carregados com baterias com água do mar.  

Boias de iluminação ou estações de monitoramento

São normalmente alimentadas por baterias solares, de ion-lítio ou baterias de chumbo-ácido. O perigo dessas baterias é um eventual vazamento de substâncias tóxicas no mar. Esse risco, com toda certeza, não acontecerá com as baterias com água do mar.  

A startup norte-americana Salgenx desenvolveu a primeira bateria com água do mar. Um dos funcionários da empresa disse à PV Magazine: “Essa bateria permite uma substancial economia térmica por utilizar uma bomba de calor que mede o coeficiente de desempenho, podendo dobrar a economia na tarifa de eletricidade”.

Conclusão

O mercado de baterias recarregáveis cresce proporcionalmente com o aumento da tecnologia de aparelhos móveis e portáteis. O mesmo acontece com os sistemas de armazenamento de energia estáticos de grande porte. A utilização das baterias de lítio somente não é suficiente por causa dos problemas e riscos aqui apontados.  

Por isso, o sistema de armazenamento de energia que utiliza a água do mar como fonte de conversão de energia elétrica e energia química, passou a ser a alternativa sustentável e econômica por se alimentar do sódio abundante na água do mar como íons de transferência de carga, economizando outros recursos naturais e ser uma fonte de íons inesgotável. 

Em outras palavras, as baterias com água do mar oferecem uma perspectiva de aplicações sustentáveis e ecologicamente corretas, além de ligar desempenho/economia a partir da sinergia energia/água. Tempos promissores podem estar no limiar. E o planeta agradece.