Por muito tempo, o nióbio foi visto como um material promissor, mas inviável para baterias. O metal é abundante no Brasil e muito usado em ligas especiais, porém sua química sempre dificultou aplicações em sistemas recarregáveis. Em contato com água e oxigênio, os compostos se degradam rapidamente.
Esse obstáculo começou a ser superado com uma pesquisa desenvolvida na Universidade de São Paulo (USP). O trabalho resultou no depósito da patente da primeira bateria de nióbio funcional, estável e recarregável já registrada.
Ideia veio da biologia
A pesquisa é liderada pelo professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP). A base da solução veio de estudos inspirados em processos biológicos, que conseguem controlar metais altamente reativos dentro de ambientes químicos bem definidos.
O nióbio tem vários estados eletrônicos próximos entre si, o que permite armazenar carga em diferentes níveis. O problema sempre foi manter esse comportamento sem degradação. A equipe criou um meio químico controlado que protege o material ativo e permite que essas mudanças ocorram de forma estável dentro da bateria.
Do laboratório à estabilidade
Para que o sistema funcionasse de forma confiável, foram necessários anos de ajustes. A doutoranda Luana Italiano passou cerca de dois anos refinando o processo, testando diferentes combinações até chegar a um equilíbrio entre proteção química e desempenho elétrico.
O objetivo não era apenas fazer a bateria funcionar uma vez, mas garantir repetição, estabilidade e controle. Esse trabalho permitiu que o nióbio operasse de forma reversível, sem perda significativa de desempenho ao longo dos ciclos.
Tensão compatível com o mercado
Com o sistema estabilizado, a USP depositou a patente e avançou para testes em condições mais próximas da indústria. A bateria atingiu 3 volts, faixa semelhante à de muitas baterias comerciais.
Os testes foram feitos em formatos industriais padrão, como células tipo moeda e pouch, em parceria com pesquisadores da Unicamp. Os resultados mostraram que a tecnologia funciona fora do ambiente estritamente acadêmico.
Interesse externo e próximos passos
O avanço chamou a atenção de grupos internacionais, inclusive empresas asiáticas do setor de baterias. Ainda assim, os pesquisadores defendem que o desenvolvimento industrial da tecnologia aconteça no Brasil.
Para avançar às próximas etapas, o grupo aponta a necessidade de apoio institucional e de estruturas que conectem universidade, governo e empresas. A avaliação é que a bateria de nióbio mostra que o país pode transformar conhecimento científico em tecnologia aplicada, desde que haja continuidade no investimento em pesquisa.
Fonte: Times Brasil