Novo método do ORNL dos EUA prevê vida útil de baterias em apenas dias

De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), nos Estados Unidos, introduziram um método computacional que estima a degradação de baterias em apenas alguns dias, substituindo o processo tradicional de testes que levava meses.

Com o rápido crescimento das energias renováveis, o armazenamento de baterias em larga escala tornou-se um componente essencial dos sistemas elétricos modernos. Essas baterias ajudam a estabilizar a rede elétrica armazenando o excesso de energia solar e eólica e liberando-o quando a geração diminui. No entanto, avaliar tradicionalmente a vida útil das baterias exigia meses de testes, o que retardava a inovação e aumentava os custos de desenvolvimento.

Toda bateria recarregável perde gradualmente capacidade ao longo de ciclos repetidos de carga e descarga. Para sistemas de armazenamento de energia em escala de rede, prever com precisão essa perda de capacidade é crucial, pois afeta diretamente o desempenho do sistema, o planejamento de manutenção e as decisões de investimento de longo prazo. No passado, os pesquisadores geralmente precisavam realizar centenas ou até milhares de ciclos de carga e descarga para avaliar de forma confiável a vida útil da bateria, um processo que consumia muito tempo e recursos.

O novo framework desenvolvido pelo ORNL utiliza modelos computacionais complexos para simular o comportamento das baterias sob diferentes condições operacionais. Os pesquisadores podem analisar a degradação de longo prazo em apenas alguns dias, sem precisar esperar meses por resultados experimentais. O sistema combina ciência detalhada de baterias com computação de alto desempenho, permitindo que os cientistas estudem os complexos processos químicos e físicos que afetam a saúde da bateria, avaliando assim novos materiais e designs de baterias mais rapidamente.

Segundo Srikanth Allu, cientista de pesquisa computacional do ORNL, o método depende de computação de alto desempenho para realizar análises detalhadas da degradação da bateria após 500 a 1000 ciclos de operação, obtendo resultados em poucos dias. Este framework reutilizável pode simular simultaneamente mais de 10.000 células de bateria e é aplicável a vários sistemas químicos de baterias de íons de lítio — a tecnologia mais amplamente utilizada em armazenamento em escala de rede.

Espera-se que esta tecnologia acelere o desenvolvimento de baterias de próxima geração, reduzindo custos e tempo de teste, ajudando fabricantes a melhorar designs antes da comercialização, além de apoiar empresas de serviços públicos no planejamento mais preciso de manutenção e substituição. À medida que a rede elétrica depende cada vez mais de energias renováveis, o armazenamento confiável de baterias é essencial para manter um fornecimento estável de eletricidade. Este método de avaliação mais rápido e preciso ajudará as empresas de serviços públicos a tomar decisões de investimento mais informadas e a melhorar a eficiência geral dos sistemas de armazenamento de energia.