De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores chineses desenvolveram com sucesso uma bateria de pasta de zinco fluida que pode operar continuamente por 5.128 horas, oferecendo uma nova solução de armazenamento de energia de longa duração para sistemas de energia renovável.
A bateria, desenvolvida por uma equipe de pesquisa da Universidade de Fudan e da Academia Chinesa de Ciências, substitui o eletrodo fixo tradicional de zinco por uma pasta fluida de nanopartículas de zinco suspensas em um líquido condutor. Este design supera com sucesso os desafios técnicos que há muito afligem as baterias de fluxo à base de zinco, ao permitir a circulação contínua do material ativo. A bateria é projetada para armazenar o excesso de eletricidade gerada por painéis solares e turbinas eólicas, e liberá-la quando a geração de energia renovável diminuir.
Em testes de laboratório, o sistema alcançou uma eficiência coulômbica de 99,94%. Uma bateria de zinco-dióxido de manganês com a mesma arquitetura reteve 81,1% de sua capacidade original após 5.500 ciclos de carga e descarga, demonstrando durabilidade excepcional. O líder da equipe de pesquisa, Wang Fei, afirmou em entrevista à mídia que a principal vantagem do design é transformar o zinco de um eletrodo estático em um transportador de energia dinâmico. O novo design abandona o eletrodo sólido de zinco, convertendo o próprio zinco em um transportador de energia fluido.
A bateria combina nanopartículas de zinco com uma estrutura de carbono oca e um eletrólito controlado por ligantes. Esses componentes ajudam a evitar a aglomeração das partículas de zinco durante ciclos repetidos de carga e descarga, mantendo ao mesmo tempo uma reação eletroquímica estável. A equipe de pesquisa observou que a estrutura fluida permite a separação da capacidade de armazenamento de energia da potência de saída, tornando mais fácil expandir a bateria para aplicações de maior duração sem a necessidade de redesenhar a célula eletroquímica. Wang Fei afirmou que se inspirou durante uma visita a uma fábrica de eletrodeposição de zinco, percebendo que o processo industrial de ganho de elétrons para converter Zn²⁺ em zinco metálico poderia ser usado diretamente para armazenamento de energia.
De acordo com a equipe de pesquisa, a combinação da estrutura fluida com a química de interface controlada por ligantes resolve problemas-chave que limitavam os sistemas de pasta de zinco, incluindo aglomeração de partículas, reações instáveis e degradação da interface. A equipe acredita que a tecnologia poderá, em última análise, suportar o armazenamento de eletricidade em grande escala a partir de fontes renováveis intermitentes, como parques solares e eólicos. Ao aumentar o volume da pasta nos tanques externos, a capacidade energética da bateria pode ser ampliada sem grandes alterações no sistema eletroquímico central. Wang Fei afirmou que pesquisas futuras se concentrarão em transformar o conceito de pasta de zinco fluida de escala laboratorial para sistemas práticos de armazenamento de energia de longa duração, com planos de otimizar a química da pasta, melhorar a integração do sistema e explorar o desenvolvimento de transportadores de energia metálicos fluidos semelhantes além dos sistemas à base de zinco.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature Energy.
