Baterias para Smartgrids

Nome do Pesquisador: JORGE TOMIOKA

Agência de fomento: Sem financiamento

Vigência: jan/15 à dez/20

Resumo: O uso de bateria remonta antes do uso massivo da atual rede de transmissão e distribuição de energia elétrica. O uso é extremamente amplo, notadamente em veículos e equipamentos eletrônicos móveis, tais como notebooks e smartphones. No sistema automotivo utiliza-se basicamente bateria chumbo/ácido para atender diversas demandas, tais como: partida, acionamento de vários sensores e principalmente o funcionamento de vários computadores a bordo, bem como as redes de dados e para energização. Devido ao impacto ambiental, veículos elétricos tem sido desenvolvido para minimizar a emissão de gases e partículas poluentes ao ambiente. Notadamente, os veículos elétricos e equipamentos eletrônicos móveis utilizam bateria de lítio. O lítio é um elemento químico de alta reatividade, baixa densidade e alta capacidade de densidade energética e é utilizada como bateria de classe secundária (recarregável). No entanto, este material na natureza tem poucas reservas comparada aos outros materiais para uso energético. Existem outros elementos que são de alta reatividade e podem ser citadas como grande potencial respectivamente em termos de densidade de potência energética: alumínio, magnésio e zinco. O alumínio apresenta alguns aspectos técnicos e econômicos que atualmente podem ser barreiras para uso energético. Diante deste cenário, o magnésio apresenta várias vantagens de uso para fabricação de baterias: trata-se de um dos 10 elementos mais abundantes na natureza, o Brasil tem a quarta maior reserva mundial na forma de minério, como commodities é um metal de baixo preço no mercado internacional, baixa toxidade, facilidade da reciclagem e apresenta aspectos positivos para uso energético. O foco da pesquisa aqui desenvolvida é o magnésio para o uso em bateria mecanicamente removível ou conhecida como bateria primária e devida a esta característica não é recarregável. Basicamente nesta bateria o eletrólito usado é solução salina (NaCl). Portanto, trata-se bateria com baixo risco de acidentes. Estudos demonstram que é necessário cerca de 1,5 kg de magnésio para atender um consumidor durante um mês uma demanda doméstica em torno de 120 kwh/mês. Para uso como bateria, o magnésio deve ser transformada em liga, no seu estado puro é altamente reativo, tal como lítio. Neste projeto, o objetivo é a busca de uma liga adequada para o uso em baterias para atender demandas médias a serem utilizada em smart grids.

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