Startup japonesa quer testar bateria experimental na Lua

Um tipo de bateria ainda em desenvolvimento aqui na Terra poderia chegar à Lua já em 2021 a bordo de um módulo lunar comercial. A startup japonesa ispace planeja ser a primeira a testar uma bateria de estado sólido na superfície do nosso satélite natural, na esperança de que essa tecnologia emergente possa ajudar a resolver o desafio do armazenamento de energia fora da Terra.

Empresas como a ispace, além de agências espaciais ligadas a governos, estão correndo para enviar robôs e pessoas de volta à Lua — e eles precisarão de energia para alimentar seus robôs, habitats e outros equipamentos eletrônicos quando chegarem lá. A energia solar é uma opção, mas a noite lunar dura duas semanas terrestres e, então, durante aqueles momentos sem a incidência de luz solar na superfície, as temperaturas diminuem para até -175º C, e os painéis solares não recebem luz nesse período. Encontrar uma bateria que possa suportar oscilações extremas de temperatura e armazenar energia com eficiência pode ser um grande benefício para a exploração lunar.

Baterias de estado sólido podem ser uma solução promissora. Trata-se de uma versão muito badalada das tradicionais baterias de íons de lítio, encontradas em smartphones, carros elétricos e essencialmente em tudo que tem uma bateria recarregável. As baterias de íons de lítio contam com um líquido inflamável chamado eletrólito para ajudar a mover as partículas carregadas chamadas íons de um lado da bateria para o outro. Infelizmente, este líquido pode causar problemas, mesmo aqui no nosso planeta: em altas temperaturas, é provável que os eletrólitos explodam em chamas e podem, por exemplo, fazer os smartphones explodirem. Em baixas temperaturas, o líquido congela em um sólido e a bateria desliga completamente.

Em baterias de estado sólido, o eletrólito é um material sólido que foi cuidadosamente projetado para ajudar os íons a se movimentar, de acordo com Francesco Pagani, um doutorando que estuda baterias de estado sólido nos Laboratórios Federais Suíços para Ciência e Tecnologia de Materiais. "Em vez de ter líquido em torno de tudo, as diferentes partes são empilhadas em camadas sólidas, o que também torna a bateria mais compacta", disse, em entrevista ao The Verge.

As baterias de estado sólido supostamente armazenam mais energia e carregam mais rapidamente do que uma bateria convencional de íons de lítio. Em teoria, elas também poderiam sobreviver melhor às dramáticas oscilações de temperatura da Lua, de 127 graus Celsius na luz solar a -173 graus Celsius na sombra. A bateria não explode em chamas por causa do calor, e o eletrólito já está projetado para ser um sólido em que os íons podem passar. Embora o frio intenso faça com que as baterias de estado sólido sejam carregadas mais lentamente, elas pelo menos têm o potencial de sobreviver nessas condições, enquanto uma bateria de íons de lítio típica nunca seria capaz.

A bateria proposta chamada Moon será fabricada pela empresa japonesa NGK Spark Plug. As empresas ainda não finalizaram as especificações exatas da bateria lunar, mas dizem que ela terá um eletrólito de cerâmica. O principal desafio é que o ciclo de vida — ou quantas vezes você pode carregar uma bateria antes que ela "morra" — de baterias de estado sólido é incrivelmente limitado, e isso não será muito útil no espaço, onde as coisas precisam durar por muito mais tempo.

A vida útil curta também é uma grande razão pela qual as baterias de estado sólido não foram lançadas comercialmente aqui na Terra. Muitas empresas estão tentando comercializá-las, mas você ainda não pode comprar uma bateria de estado sólido para seu smartphone ou veículo elétrico. No momento, só podemos fabricar pequenas baterias de estado sólido e a maioria dura apenas 18 meses.

Enquanto isso, é possível projetar baterias tradicionais de íons de lítio para funcionarem bem no espaço. Numerosas baterias de íons de lítio são utilizadas a bordo da Estação Espacial Internacional e concebidas de tal forma que quaisquer explosões inesperadas não prejudiquem os astronautas ou comprometam suaa segurança.

Veremos o que acontece quando a bateria de estado sólido da NGK for para o espaço e, pelo menos, alguns anos antes disso. A ispace planeja lançar sua primeira missão — um orbital lunar — a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 em 2020 e, se a missão for bem sucedida, a empresa lançará um lander e um rover (que carregará a bateria) em outro Falcon 9 em 2021.

Fonte: The Verge