Hidrogénio e iões de lítio: A chave da Europa para uma recuperação verde

A promessa do hidrogénio como fonte de energia do futuro há muito que é debatida por fabricantes, profissionais do clima e figuras políticas. Estes debates intensificaram-se na sequência do pacote de recuperação económica da Comissão Europeia, que se centra no arranque de uma economia de hidrogénio limpo na Europa. Nikolaos Tsiouvaras, diretor de I&D da Systems Sunlight S.A., um fabricante grego de baterias industriais e de tecnologia avançada para a indústria de armazenamento de energia, explora o armazenamento na Europa.

Em consonância com o Pacto Ecológico Europeu, o pacote "Next Generation EU" reconhece o hidrogénio pela sua capacidade de reforçar os objectivos a longo prazo da União Europeia e o papel essencial que pode desempenhar na consecução da neutralidade climática.

As economias de todo o mundo começaram a envolver-se com o hidrogénio. Muitos governos criaram subsídios generosos para a utilização do hidrogénio como forma de diversificar as suas fontes de energia.

Ainda assim, o ião de lítio continua a ser a tecnologia dominante de armazenamento de energia para o sector industrial em geral e espera-se que venha a dominar os mercados. Os investimentos do Estímulo Verde da UE através da Iniciativa IPCEI para apoiar inovações na cadeia de valor das baterias sublinham a importância que as tecnologias de iões de lítio terão. O projeto apoia o desenvolvimento de tecnologias inovadoras e sustentáveis para baterias de iões de lítio (eletrólito líquido e estado sólido) que durem mais tempo, tenham tempos de carregamento mais curtos, sejam mais seguras e mais ecológicas do que as atualmente disponíveis. A inovação terá também como objetivo específico melhorar a sustentabilidade ambiental em todos os segmentos da cadeia de valor das baterias. O seu objetivo é reduzir a pegada de CO2 e os resíduos gerados pelos diferentes processos de produção, bem como desenvolver o desmantelamento, a reciclagem e a refinação sustentáveis e respeitadores do ambiente, em conformidade com os princípios da economia circular.

O lítio está a liderar as inovações

O mercado global de baterias de iões de lítio registou um período de crescimento exponencial nos últimos anos e o Data Bridge Market Research prevê que o mercado de baterias de iões de lítio para veículos eléctricos continue a crescer a uma taxa anual de 15,70% no período de previsão de 2020 a 2027. O crescimento do mercado é atribuído à crescente procura de baterias de iões de lítio numa série de aplicações (veículos eléctricos, robôs para armazém, e-marinha e e-transportes), que proporcionam menores requisitos de manutenção, longevidade e são uma solução mais sustentável em comparação com o combustível.

Para os veículos mais pequenos, em particular para a indústria motriz, os desenvolvimentos tecnológicos do ião de lítio significam que os esforços de reparação e manutenção são consideravelmente reduzidos. Na maioria dos casos, a manutenção não é de todo necessária, o que equivale a uma importante redução do custo total anual de propriedade em comparação com outras tecnologias, proporcionando poupanças significativas nos custos de mão de obra do pessoal de manutenção. Também reduzem significativamente o tempo de inatividade através da velocidade de carregamento e das vantagens proporcionadas pelo carregamento de oportunidade - que permite que uma bateria seja carregada várias vezes durante um ciclo de trabalho sem afetar a sua vida útil. Isto é particularmente importante para as indústrias que dependem da eficiência, como a logística.

As baterias inteligentes de iões de lítio, como a gama Li.ON force da System Sunlight, utilizadas em empilhadores e outras aplicações industriais, permitem uma carga completa em menos de 90 minutos. Isto permite operações em três turnos, evitando a necessidade de mudar a bateria a meio do dia de trabalho - uma enorme vantagem para a maquinaria industrial. A tecnologia utiliza fosfato de ferro-lítio, uma forma mais segura de lítio que pode durar cerca de 4500 ciclos de carregamento, dependendo do perfil do utilizador. Mais notavelmente, esta longevidade alargada equivale a poupanças consideráveis a longo prazo e a um maior retorno do investimento, apesar do custo de aquisição inicial.

O futuro da tecnologia das pilhas

Embora seja provável que o lítio continue a ser a tecnologia dominante para a indústria motriz nos próximos 20-30 anos, o futuro do hidrogénio continua a ser brilhante, especialmente para os veículos pesados. A elevada densidade energética permite-lhe oferecer uma maior autonomia, ocupando volumes mais pequenos. Para aplicações pesadas como carrinhas, camiões, comboios, navios e aeronaves, as células de combustível alimentadas a hidrogénio representam uma oportunidade interessante. Devido aos elevados custos de produção, não se trata atualmente de uma solução economicamente viável, mas os custos têm vindo a baixar todos os anos.

Consequentemente, as despesas globais em investigação, desenvolvimento e demonstração da energia do hidrogénio aumentaram significativamente nos últimos anos. O novo centro de investigação e desenvolvimento da System Sunlight centrar-se-á em novas tecnologias, como o lítio de estado sólido, mas o seu foco principal será o hidrogénio. Estamos ansiosos por explorar o hidrogénio, mas apenas para as aplicações especializadas necessárias para a indústria de motores, onde o lítio e o chumbo-ácido continuam a ser a melhor solução tecnológica para a grande maioria das necessidades dos clientes.