Os EUA avançam em direção à construção de baterias EV em casa

Gregório Barbeiro

A história da ciência das baterias está repleta de curtos-circuitos, explosões – e, ocasionalmente, histórias de redenção. Uma delas é a história da bateria de fosfato de ferro-lítio.

LFP, como é conhecido (o “F” refere-se ao nome latino para ferro) foi descoberto como um bom material para bateria no laboratório de John Goodenough, na Universidade do Texas. Ele era (e é, aos 99) um lendário cientista de baterias, mais conhecido por projetar o cátodo – a estrutura cristalina que captura e libera íons de lítio à medida que a bateria carrega e é usada – que levou à primeira bateria comercial de íons de lítio em 1991 A LFP, lançada alguns anos depois, parecia ter muitas vantagens sobre a sua antecessora. O cátodo era estável e duradouro, e potencialmente adequado para alimentar carros elétricos. E, ao contrário do cátodo anterior de Goodenough, ele não dependia do cobalto, um metal relativamente caro, mas sim do ferro comum.

Mas quando Venkat Srinivasan começou a trabalhar na LFP como pós-doutorado no início dos anos 2000, seus orientadores sugeriram que ele pensasse em fazer outra coisa. “Eles disseram: 'Por que você está se preocupando com isso?'”, lembra ele. Apesar de todas as suas promessas, a LFP não parecia ter um futuro brilhante. O governo estava a esforçar-se por cultivar uma indústria de baterias LFP juntamente com um novo mercado para carros eléctricos, investindo dinheiro na causa. Mas os carros elétricos não estavam decolando tão rapidamente quanto se esperava, então mal havia mercado para baterias para alimentá-los. Enquanto isso, a LFP estava sendo superada por novas receitas de baterias que combinavam cobalto com níquel para acumular mais energia.

É estranho que, 20 anos depois, a LFP esteja em toda parte. Obrigado Elon Musk. Ao longo do ano passado, o CEO da Tesla anunciou uma grande mudança para a antiga química das baterias – uma necessidade, em grande parte, porque as baterias têm agora uma procura tão elevada que a indústria se dirige para um precipício no fornecimento de materiais compostos em grande parte por níquel e cobalto. . O parceiro da Tesla neste empreendimento é a CATL, o grande fabricante de baterias na China, onde a tecnologia foi cuidada ao longo dos anos e floresceu silenciosamente, melhorando a tal ponto que as baterias LFP podem agora alimentar adequadamente um sedan familiar. Como a maioria dos principais produtos químicos catódicos ainda em uso hoje, a bateria foi desenvolvida num laboratório dos EUA ou da Europa, mas o seu futuro está diretamente na China, que hoje fabrica 90% das células de bateria LFP, de acordo com a Benchmark Minerals. Para os EUA, “LFP é uma oportunidade perdida”, diz Srinivasan.

Srinivasan, que agora é chefe do Centro Colaborativo para Ciência de Armazenamento de Energia do Laboratório Nacional de Argonne, lidera uma iniciativa do governo dos EUA destinada a evitar erros semelhantes. Chamado de Li-Bridge, o programa foi formado neste outono, depois que a administração Biden estabeleceu a meta de tornar 50% das vendas de carros novos elétricos. A administração afirmou que os EUA estão a apostar demasiado na tecnologia de baterias que só poderia vir do exterior – especialmente da China. As montadoras também temem uma situação semelhante à atual crise no fornecimento de microchips, que as força a competir desesperadamente para estar na frente da fila à medida que novos chips saem da linha. “A última coisa que quero fazer é negociar com os países asiáticos para garantir o fornecimento”, advertiu Robert Schilp, diretor de compras de veículos elétricos da Ford, numa conferência no mês passado. “Precisamos trazê-lo aqui.” Caso contrário, isso significa que as montadoras dos EUA podem acabar vendendo menos VEs do que os clientes desejam.

Há sinais de que a indústria de baterias está acatando o seu próprio aviso. No mês passado, a GM e a Posco Chemicals, uma empresa coreana de materiais catódicos, anunciaram planos para uma fábrica nos EUA para produzir materiais catódicos. Na Europa, onde a indústria de baterias não está muito à frente, a Volkswagen fez parceria com a empresa belga de materiais Umicore. Em setembro, a Redwood Materials, uma empresa talvez mais conhecida pela reciclagem de materiais de baterias, anunciou que também estava entrando no negócio de fabricação de cátodos com planos de construir uma fábrica nos EUA que produzirá cátodos suficientes para 5 milhões de veículos elétricos até 2030. É um No início, Srinivasan diz: “Para cada anúncio feito, isso é fantástico. Agora só precisamos de mais 20 deles.”