De acordo com pt.wedoany.com-O Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser da Alemanha, em colaboração com o centro de pesquisa da Coatema, está a promover a aplicação industrial da tecnologia de secagem a laser no fabrico de eletrodos de bateria. Esta tecnologia promete reduzir o consumo de energia em 30% a 50% e a área ocupada pelo equipamento em 50% a 70%.
Os processos de secagem industrial consomem grandes quantidades de energia, sendo particularmente críticos no fabrico de eletrodos de bateria. Thomas Kabul, Vice-Presidente do centro de pesquisa da Coatema, salienta que, se uma linha de revestimento operar a altas velocidades de 80 a 100 metros por minuto, o forno de secagem correspondente terá de ter o mesmo comprimento, ocupando um espaço considerável na fábrica. A equipa liderada pelo Dr. Samuel Moritz Fink, gestor do departamento de processamento de filmes finos do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser, está empenhada em explorar como a secagem a laser pode viabilizar processos de fabrico mais sustentáveis.
O laboratório dispõe de um sistema completo de teste de secagem a laser, incluindo um módulo de secagem por ar quente para testes de referência, um módulo de revestimento e um módulo de secagem a laser. O foco da investigação são os elétrodos de baterias de iões de lítio, explorando-se simultaneamente materiais para elétrodos nas áreas de células de combustível e eletrónica impressa. A principal vantagem da secagem a laser reside na diferente forma de transferência de energia: a secagem tradicional por ar quente aquece o ar por convecção, que por sua vez aquece o elétrodo, sendo ineficiente; já a radiação laser é absorvida diretamente pelo material, aquecendo o elétrodo diretamente.
O módulo de secagem a laser do Fraunhofer integra dois sistemas de laser da Laserline que, em conjunto com o sistema ótico, criam dois grandes pontos de laser retangulares com uma largura total de 0,8 metros, capazes de cobrir a área do elétrodo a aquecer. A equipa de investigação utiliza uma câmara termográfica para medir a temperatura do processo de secagem em tempo real e controla a potência do laser em circuito fechado, permitindo um controlo preciso da temperatura e das condições de secagem.
No centro de pesquisa da Coatema, está já em funcionamento um equipamento de secagem que integra dois sistemas de laser, com um comprimento total de ponto de 1 metro, expansível até 1,2 metros de largura, cobrindo totalmente a área de revestimento da bateria. Este equipamento é posicionado como um "booster", colocado a montante do forno de secagem tradicional, para remover rapidamente a maior parte do solvente, encurtando significativamente o comprimento do forno de ar quente subsequente. Além disso, o sistema pode ser colocado no final do sistema de secagem como um sistema de pós-secagem para remover vestígios residuais de solvente.
Um avanço importante trazido pela tecnologia laser é a monitorização termográfica em linha. Kabul salienta que os fornos de convecção tradicionais estão equipados apenas com alguns sensores infravermelhos, não permitindo obter uma distribuição completa da temperatura; o sistema laser permite que a câmara termográfica monitorize toda a largura da banda em tempo real, passando de uma medição unidimensional pontual para uma monitorização bidimensional abrangente. Esta capacidade melhorada contribui para uma compreensão precisa do processo de secagem e aumenta o rendimento no fabrico de baterias. Em processos de revestimento intermitente, o laser pode ser rapidamente ligado e desligado, secando apenas as partes revestidas com material, sem tocar no substrato não revestido, evitando assim danos por tensão térmica. Esta característica torna a secagem a laser adequada para áreas que requerem revestimento intermitente, como revestimentos de eletrolisadores e eletrónica impressa.
Samuel afirma que o sistema existente já está muito próximo da escala industrial, permitindo estudar os fatores de ampliação e os componentes que influenciam o sistema de secagem em modo de processo contínuo. O próximo passo será a transição da atual linha piloto para uma verdadeira escala industrial. Kabul considera que a secagem a laser não é apenas uma tecnologia de poupança energética, mas sim uma tecnologia de plataforma capaz de aumentar a eficiência da produção, otimizar o controlo do processo e expandir a aplicabilidade dos materiais.
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