Jovem português quer reinventar as baterias com impressão 3D

O prémio europeu distingue jovens investigadores com contributos inovadores e forte potencial de aplicação industrial no setor da energia. A distinção foi atribuída pela Upcell Alliance durante o congresso anual da associação, realizado em Lisboa.

• Por que é que isto é importante? Surge num momento em que a Europa procura acelerar a transição energética e reduzir a dependência asiática na produção de baterias, um mercado atualmente dominado por fabricantes chineses, sul-coreanos e japoneses. Ao mesmo tempo, cresce o interesse internacional pelas baterias de estado sólido, vistas como a próxima geração de armazenamento energético devido ao potencial para oferecer maior segurança, densidade energética e sustentabilidade face às baterias convencionais.

A redução de tamanho dos dispositivos eletrónicos, o crescimento dos wearables e dos equipamentos médicos inteligentes, bem como a expansão da mobilidade elétrica, estão a aumentar a pressão para criar baterias mais compactas, eficientes e seguras. Foi precisamente nesse contexto que Rafael Pinto começou a desenvolver a tecnologia.

As necessidades eletrónicas estão-se a alterar. Existe uma necessidade crescente de desenvolver sistemas de armazenamento de energia que acompanhem essa evolução, tanto ao nível das limitações de espaço e formato como da capacidade energética, explica o investigador.

O principal fator diferenciador da tecnologia: o facto de a bateria estar em estado sólido, ao contrário das baterias tradicionais, que utilizam componentes líquidos.

Os eletrólitos líquidos presentes nas baterias são bastante tóxicos e inflamáveis, representando um perigo constante durante a utilização. Além disso, por serem líquidos, são mais difíceis de conter dentro da bateria. A utilização de eletrólitos sólidos aumenta significativamente a segurança, porque estes materiais não são inflamáveis nem tóxicos e eliminam o risco de derrames, afirma Rafael Pinto.

A sustentabilidade é um dos pilares centrais do projeto. A técnica de impressão 3D permite reduzir praticamente a zero o desperdício de material durante o processo de fabrico, ao mesmo tempo que diminui significativamente a utilização de componentes tóxicos e inflamáveis.

• Os próximos passos: otimização do desempenho das baterias, escalabilidade do processo de fabrico e aproximação ao mercado.
• O principal desafio: precisamente a produção através de impressão 3D. “Este processo será sempre mais limitado em escala quando comparado com os métodos convencionais. Por isso, o foco em aplicações com necessidades específicas torna-se crucial”, sublinha.

Sobre o posicionamento de Portugal neste mercado, Rafael Pinto considera que o país tem vindo a reforçar a sua cadeia de valor nas baterias, beneficiando também das reservas de lítio existentes no território nacional.

Neste momento, seria importante conseguir fechar a cadeia de valor das baterias, criando um ciclo sustentável com medidas de reutilização e processos de reciclagem para baterias em fim de vida, apela o jovem investigador.

Além disso, realça a importância de unir academia e indústria, juntando o conhecimento gerado pelas universidades à capacidade de investimento e desenvolvimento de produto das empresas: “Portugal está focado nesse desenvolvimento”, conclui Rafael Pinto, doutorando em Engenharia de Materiais na Universidade do Minho.