A energia solar sempre foi considerada uma fonte de energia ecologicamente correta. O custo de painéis solares e turbinas eólicas caiu drasticamente na última década, tornando-os cada vez mais competitivos em relação ao carvão e ao gás natural. Mas o desenvolvimento e o direcionamento de baterias que transportam eletricidade influenciarão o desenvolvimento deste projeto tecnológico.

Agora, o mesmo está acontecendo com as baterias, que tornarão os veículos elétricos mais baratos e permitirão que a rede armazene o excesso de energia para fornecer quando necessário. Estima-se que a demanda por baterias no setor de transporte cresça quase 40 vezes até 2040, pressionando cada vez mais a cadeia de suprimentos de matérias-primas. O crescimento do número de veículos elétricos em todo o mundo aumentará a demanda por eletricidade. O fornecimento de matérias-primas para baterias de lítio pode se tornar um problema.

Ao contrário dos painéis solares, a produção de novas células por si só não será suficiente para garantir quedas contínuas de preços sem ações para lidar com a escassez de matérias-primas críticas. As baterias de lítio contêm metais raros, como o cobalto, cujo preço dobrou nos últimos dois anos, elevando o custo de produção da bateria.

O custo das baterias de íons de lítio, medido por quilowatt-hora de eletricidade gerada, caiu 75% nos últimos oito anos. Mas os preços crescentes pressionarão cada vez mais a cadeia de fornecimento de matérias-primas. Como resultado, as montadoras passaram a usar baterias de lítio, que usam 75% menos cobalto do que a tecnologia atual.

A boa notícia é que a indústria de baterias não está apenas tentando aumentar a capacidade de armazenamento de energia das baterias com a mesma quantidade de matérias-primas, mas também está tentando mudar para um suprimento abundante de metais.

Os investidores investiram dinheiro em startups que podem desenvolver novas tecnologias de baterias promissoras, e as concessionárias que desejam desenvolver instalações de armazenamento de eletricidade estática também estão considerando as chamadas baterias de fluxo, que usam materiais recicláveis ​​como o vanádio.

Após mais de 20 anos de desenvolvimento, a bateria de fluxo de vanádio tornou-se uma tecnologia madura de armazenamento de energia. Sua direção de aplicação é estações de energia de armazenamento de energia em grande escala de nível MWh de novas usinas de energia e redes elétricas. As baterias de lítio são importantes para os bancos de energia, são como colheres e pás em comparação. são insubstituíveis um para o outro. Os concorrentes importantes das baterias de fluxo de vanádio são as tecnologias de armazenamento de energia em larga escala, como armazenamento de energia hidráulica, armazenamento de energia de ar comprimido e baterias de fluxo para outros sistemas.

As empresas de energia vão recorrer a baterias de fluxo, que armazenam energia elétrica em grandes recipientes independentes cheios de um eletrólito líquido, que é então bombeado para a bateria. Tais baterias podem utilizar diferentes matérias-primas, como o metal vanádio atualmente utilizado na indústria siderúrgica.

A vantagem das baterias de vanádio é que elas não perdem carga tão rapidamente quanto as baterias de lítio (um processo conhecido como decaimento de carga). O vanádio também é fácil de reciclar.

Em comparação com as baterias de lítio, as baterias de fluxo redox de vanádio têm três vantagens importantes:

Primeiro, a conveniência. Um sistema pode ser tão grande quanto sua geladeira ou tão grande quanto uma subestação em sua área. Há eletricidade suficiente para alimentar sua casa por um dia a um ano, para que você possa projetá-la como quiser.

2. Longa vida útil. Você pode precisar de meio século.

3. Boa segurança. Não há pressão em face de alta corrente e sobrecarga, que é um tabu para baterias de lítio, e não haverá fogo e explosão.

A China domina a produção de vanádio e responde por metade da oferta global. À medida que o número de fabricantes chineses de baterias aumenta, é provável que a maioria das baterias seja produzida na China nas próximas décadas. De acordo com a Benchmark Mineral Intelligence, metade da produção mundial de baterias poderá estar no meu país até 2028.

Se as baterias de vanádio são amplamente utilizadas em dispositivos de armazenamento de células solares, é possível usar energia renovável para carregar baterias de lítio em veículos elétricos. Também permite o uso de recursos substanciais de lítio para aplicações de baterias automotivas e de tecnologia eletrônica.