O uso do alumínio em células voltaicas secundárias: uma revisão bibliográfica

Abstract

Considerando os constantes avanços tecnológico e energético e, atrelado a estes, a necessidade de meios cada vez mais eficazes de armazenamento da energia elétrica produzida para o seu posterior uso, as baterias eletroquímicas desempenham um papel ímpar nessa questão. A gama de aplicações para o armazenamento de energia elétrica em forma de energia eletroquímica abrange desde os dispositivos móveis, aos meios de transporte movidos por motores elétricos, sistemas de comunicação, distribuição de energia em rede, dentre outros. Essa gama de aplicações fomenta a constante busca por aprimoramento dos modelos de baterias eletroquímicas já desenvolvidos e a busca por novos sistemas, sempre com o foco em eficiência, custo e sustentabilidade. Esse trabalho tem o objetivo de apresentar uma comparação entre as principais baterias comerciais e as células eletroquímicas secundárias de íons de alumínio. A comparação compreendeu as características técnicas (modo de funcionamento, dados relativos à capacidade de armazenamento e fornecimento de energia elétrica) e as características logísticas (disponibilidade das principais matérias primas e sustentabilidade) relativas a essas baterias. Esse trabalho de exploração bibliográfica é justificando pela grande disponibilidade do metal alumínio na crosta terrestre e sua alta capacidade teórica de armazenamento de energia elétrica. Foram explorados artigos de periódicos, livros físicos e eletrônicos de leitura corrente, e sites governamentais ou empresariais. Os resultados revelam que o alumínio entrega capacidades especificas em torno 221,76 Ah/kg de material ativo, semelhantes à maioria das baterias convencionais, mas em contrapartida, possui uma vida útil média de aproximadamente 900 ciclos de carga/descarga (média de todas as células), cerca de apenas 10 % da vida útil das baterias de maior vida (íons de lítio e Ni-Cd). Pouco se pode inferir à cerca do comportamento das células de alumínio em diferentes temperaturas e operação. Mas, no quesito logístico, o alumínio encontra-se em vantagem de abastecimento perante os outros materiais para bateria. Concluiu-se que as células de íons de alumínio apresentam um pequeno potencial de crescimento e aplicações futuras, dado que sua pequena vida útil é o seu principal fator limitante.