O aumento dos preços do cobalto levou à evolução de novas tecnologias de baterias

Em 1980, John Goodenough inventou a primeira bateria de íons de lítio em Oxford, utilizando cobalto devido à sua alta densidade de energia, que é particularmente adequada para baterias pequenas, mas potentes. No entanto, a dependência do cobalto passou a ser analisada devido ao seu alto custo e às questões éticas relacionadas à sua extração.

O papel do cobalto nas baterias de íon-lítio

O cobalto é parte integrante da maioria das baterias de íons de lítio comerciais, valorizado por sua capacidade de estabilizar a bateria e fornecer alta densidade de energia. Essas baterias apresentam um eletrodo positivo, geralmente de grafite, e um eletrodo negativo composto de lítio, cobalto e oxigênio. A alta densidade de energia do cobalto o torna ideal para uso em eletrônicos portáteis e veículos elétricos (EVs).

No entanto, a demanda por cobalto levou a um aumento nos preços, promovendo práticas de mineração antiéticas, especialmente na República do Congo. As violações dos direitos humanos, incluindo o trabalho infantil, têm assolado o setor de mineração de cobalto. Isso levou os fabricantes de eletrônicos e de veículos elétricos a buscar alternativas para reduzir os custos e evitar a cumplicidade com esses abusos.

Mudança para baterias sem cobalto

Em resposta a esses desafios, as empresas estão inovando para reduzir ou eliminar o cobalto das formulações de suas baterias. A Panasonic, fornecedora de baterias da Tesla, anunciou o desenvolvimento de baterias sem cobalto. Pesquisadores, incluindo John Goodenough, são pioneiros em novas tecnologias que não dependem do cobalto.

O design tradicional da bateria de íons de lítio está evoluindo. Por exemplo, nas baterias de veículos elétricos, o eletrodo negativo agora contém mais níquel, reduzindo o uso de cobalto. No entanto, essa mudança traz seus próprios desafios, como o aumento dos custos de processamento e maiores riscos de incêndio, conforme observado em incidentes como os incêndios da bateria do Samsung Note 7.

Exploração de materiais alternativos

Novas tecnologias de bateria estão explorando materiais como manganês e ferro. Esses elementos podem formar uma estrutura de sal-rocha, que, embora não seja tão densa em energia quanto o cobalto ou o níquel, oferece uma alternativa viável. Essa estrutura de sal-rocha foi implementada em alguns dispositivos, demonstrando seu potencial.

Além disso, o desenvolvimento de baterias de estado sólido representa outro caminho promissor. Essas baterias podem exigir mais lítio, mas não necessariamente cobalto, aumentando a segurança em relação às atuais baterias de íons de lítio. Empresas como BMW, Toyota e Honda estão pesquisando ativamente baterias de estado sólido. Entretanto, especialistas como Olivetti, do MIT, advertem que essa tecnologia pode não estar pronta para o mercado até pelo menos 2025.

Iniciativas do setor e fornecimento ético

Nesse ínterim, as empresas estão se esforçando para minimizar o uso de cobalto e melhorar as práticas de fornecimento ético. A Responsible Cobalt Initiative, que inclui grandes empresas como a Apple e a Samsung, tem como objetivo abordar questões ambientais e sociais na produção de cobalto. A Apple tomou medidas significativas ao comprar cobalto diretamente dos mineiros para garantir a conformidade com os padrões éticos e de segurança.

Conclusão

A evolução da tecnologia de baterias está sendo impulsionada pelo alto custo e pelas preocupações éticas associadas ao cobalto. Embora o cobalto tenha sido crucial para as baterias de alta densidade energética, o setor está inovando rapidamente para encontrar alternativas sustentáveis. Desde o aumento do teor de níquel até o desenvolvimento de baterias sem cobalto e de estado sólido, o futuro do armazenamento de energia está definido para se tornar mais ético e econômico. Até que a tecnologia de estado sólido se torne a principal, o setor continuará a reduzir o uso de cobalto e a melhorar os padrões éticos da cadeia de suprimentos.

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