As baterias estão ganhando cada vez mais espaço no mercado de energia renovável. Elas podem, por exemplo, auxiliar na integração entre a energia solar e outras fontes – térmica, eólica ou hidráulica. Ademais, os preços das baterias de íon-lítio apresentaram uma queda significativa nos últimos anos, segundo pesquisa realizada pela BNEF (BloombergNEF).
Portanto, não há dúvidas que tal tecnologia está sendo uma alternativa viável em busca de maior segurança do sistema e qualidade do fornecimento. Mas quais são os cuidados em aplicações que possuem baterias?
Durante webinário promovido pelo Canal Solar, realizado nesta terça-feira (25), a pesquisadora do CPqD (Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações), Maria de Fátima Rosolem, discutiu sobre o tema e apontou precauções que devem ser tomadas para evitar degradações do material.
“As baterias não têm vida infinita. Elas armazenam energia na forma de compostos químicos, mas à medida que vão operando, ocorrem reações que vão degradá-las. Quanto maior a temperatura, maiores as reações de degradação. Quando for aplicar essa tecnologia, é muito importante a questão da aplicação prover meios de ter dissipação térmica”, explicou a especialista.
“A temperatura muito baixa – abaixo de zero, por exemplo – que não é o caso do Brasil, forma dendritos na placa negativa, principalmente. Por isso, nos países mais frios as baterias de lítio têm arrefecimento”, contou.
De acordo com Maria de Fátima, as baterias “gostam” de temperaturas em torno de 25 °C. “Se for muito alta afetará a vida útil, se for muito baixa terá um problema de curto-circuito interno”, ressaltou.
Vantagens das baterias de lítio
O lítio, por exemplo, consegue trazer mais longevidade para as baterias que o chumbo ácido, assim como maior profundidade de descarga. Mas, porque isso acontece? Para a pesquisadora, isso ocorre devido a algumas características internas das próprias reações de carga e descarga. “A durabilidade de uma bateria vai estar relacionada com a corrente de recarga. Quanto mais rápido, menor será a vida útil”.
Além disso, o lítio perde pouco em eficiência. O mesmo é um metal leve, com baixa massa molecular e um potencial eletroquímico enorme. É um elemento que tem todas as peculiaridades para armazenar grande quantidade de energia num volume pequeno”, acrescentou.
O que é BMS?
De acordo com a especialista, o BMS (Battery Management System) é um hardware que possui duas atribuições: gestão e controle. “O mesmo fará a leitura de tensão de todas as células, temperatura, corrente e terá funções de controlar a faixa de variação destas grandezas. Por exemplo, se a bateria atingir uma tensão muito elevada, o BMS corta; se for muito baixa, tira de operação – tudo pela segurança”.
“Caso não haja controle, veremos um desbalanceamento de energia entre as células. Portanto, o BMS faz também o balanceamento para a bateria durar mais”, relatou.
“Ou seja, tenho várias células operando e uma está com menos energia que a outra – o que limitará minha autonomia e capacidade. No caso, tal equipamento tem todo um algoritmo que, quando a bateria está recarregando, se ele vir que tem uma célula muito baixa, o mesmo vai tirar a energia de uma e colocar na outra”, explicou.
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Ademais, Maria de Fátima Rosolem enfatizou que o BMS tem mais dois algoritmos. “Um que dá a estimativa do estado de carga – se está carregada ou não – e o outro que estima o estado de saúde – ou seja, como está a degradação dessa bateria. Concluindo, você terá [com o BMS] toda uma fotografia do funcionamento da bateria”.
