Na 76ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), que acontece nesta semana no campus Guamá da Universidade Federal do Pará (UFPA) em Belém, o químico Aldo Zarbin, professor da Universidade Federal do Paraná (UFPR) e conselheiro da SBPC, apresentou avanços em novos materiais nanotecnológicos para baterias. Zarbin destacou a importância de equilibrar inovação e sustentabilidade no desenvolvimento de baterias seguras e duráveis que colaborem com a preservação ambiental.
As baterias são essenciais para a portabilidade de dispositivos como celulares, tablets e carros elétricos. No entanto, a extração de lítio e cobalto, elementos-chave das baterias atuais, gera graves impactos ambientais e sociais, como consumo excessivo de água, emissão de CO2 e exploração de mão de obra.
O grupo de pesquisa liderado por Zarbin na UFPR busca soluções sustentáveis para o armazenamento de energia, visando substituir os materiais atuais, especialmente o lítio. A descoberta dos íons de lítio na fabricação de baterias recarregáveis, que rendeu o Prêmio Nobel de Química em 2019, revolucionou a tecnologia, mas a extração de lítio é altamente poluente e consome grandes quantidades de água. Além disso, a exploração de trabalhadores nOs minas de lítio e cobalto é uma preocupação crescente.
Sustentabilidade na bateria
“Não há sustentabilidade energética sem baterias. Somos capazes de armazenar apenas 1% da energia consumida no mundo, e os materiais que compõem as baterias não são sustentáveis”, afirmou Zarbin. As baterias atuais utilizam, além de lítio, carbono, óxido de cobalto litiado e compostos orgânicos derivados de petróleo, sendo que a extração de cobalto também está associada à exploração de trabalho escravo e infantil.
O desafio técnico e tecnológico é substituir o lítio por elementos mais sustentáveis, como sódio e potássio. Embora ambos tenham raios iônicos maiores, apresentando obstáculos na manutenção do tamanho das baterias, são mais abundantes, mais baratos e de fácil reciclagem. Zarbin explicou que a nanoarquitetura, que envolve a composição de materiais diferentes para atingir novas propriedades, é a chave para esse avanço. “Nanomateriais são fantásticos. Não se trata de mudar a composição química, mas de produzir novos materiais com novas propriedades a partir do contato”, concluiu Zarbin.