A bateria de prótons junta captação de energia solar, armazenamento de hidrogênio e célula de combustível, entregando eletricidade sob demanda.
[Imagem: RMIT University]

Bateria de hidrogênio

As baterias de prótons, ou baterias de hidrogênio, têm um argumento imbatível: Elas podem armazenar a energia solar, disponibilizando-a quando necessário.

Essas baterias usam um eletrodo de carbono para armazenar o hidrogênio que foi extraído da água usando a energia solar e, em seguida, funciona como uma célula de combustível de hidrogênio para produzir eletricidade.

Em 2018, pesquisadores da Universidade RMIT, na Austrália, demonstraram a primeira bateria recarregável de prótons totalmente funcional.

A inovação chamou a atenção da empresa italiana Eldor Corporation, que agora está financiando a migração dos resultados do laboratório para protótipos que possam ser fabricados em escala industrial.

"À medida que o mundo muda para energia renovável intermitente para atingir emissões líquidas zero de efeito estufa, opções adicionais de armazenamento que sejam eficientes, baratas, seguras e com cadeias de suprimentos seguras estarão em alta demanda.

"Também não há desafios ambientais de fim de vida com uma bateria de prótons, com todos os componentes e materiais podendo ser rejuvenescidos, reutilizados ou reciclados," disse o professor John Andrews, coordenador da equipe de desenvolvimento.

A demonstração incluiu usar um dos protótipos para alimentar pequenos ventiladores por vários minutos.
[Imagem: RMIT University]

Competitiva com baterias de lítio

A equipe apresentou agora o estado atual da bateria de hidrogênio, mostrando que ela já é capaz de alimentar pequenos ventiladores e uma luminária por vários minutos, um passo significativo em relação à demonstração do conceito de laboratório.

O protótipo tem uma capacidade de armazenamento de 2,2% em peso de hidrogênio no eletrodo de carbono, o que é quase três vezes mais do que a versão de demonstração de 2018 e mais do que o dobro de outros sistemas eletroquímicos de armazenamento de hidrogênio.

"Nossa bateria tem uma massa de energia por unidade já comparável às baterias de íons de lítio disponíveis comercialmente, ao mesmo tempo em que é muito mais segura e melhor para o planeta em termos de retirar menos recursos do solo," disse Andrews. "O principal recurso utilizado em nossa bateria de prótons é o carbono, que é abundante, disponível em todos os países e barato se comparado aos recursos necessários para outros tipos de baterias recarregáveis, como lítio, cobalto e vanádio."

A bateria de hidrogênio também tem potencial para ser carregada muito mais rapidamente do que qualquer outra tecnologia, mas isto irá requerer os passos de desenvolvimento que a parceria com a indústria pretende obter.

"O objetivo desta colaboração é ampliar o sistema de watt para quilowatt e, finalmente, para a escala de megawatt," anunciou Andrews.

Como a bateria de prótons funciona?

Durante o carregamento, a bateria de prótons divide as moléculas de água para gerar prótons, essencialmente núcleos de hidrogênio, que se ligam a um eletrodo de carbono.

"Ao descarregar, os prótons são liberados novamente do eletrodo de carbono e passam por uma membrana, para se combinar com o oxigênio do ar para formar água - essa é a reação que gera energia," detalhou Andrews.