O Brasil avança no desenvolvimento de tecnologias para armazenamento de energia a partir do nióbio, mineral do qual detém mais de 94% das reservas globais comercializáveis. Tradicionalmente utilizado na produção de aços de alta resistência, o metal ganha novas aplicações na indústria de baterias, tanto como substituto do grafite em células de íons de lítio quanto na criação de dispositivos compostos integralmente por nióbio.
Uma das principais inovações é a utilização do óxido de nióbio e titânio no ânodo das baterias de lítio. A tecnologia permite reduzir o tempo de recarga de veículos pesados para menos de 10 minutos e pode proporcionar vida útil até três vezes superior à das baterias convencionais.
Outro benefício está relacionado à segurança. Diferentemente do grafite, o material impede a formação de dendritos, estruturas cristalinas que podem provocar curtos-circuitos e incêndios. A tecnologia já chegou à aplicação prática por meio de parcerias entre a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração e empresas como a Volkswagen Caminhões e Ônibus, que viabilizaram os primeiros ônibus elétricos operacionais movidos a nióbio no país.
Paralelamente, pesquisadores brasileiros desenvolveram a primeira bateria baseada integralmente em nióbio do mundo. O projeto, coordenado pelo professor Frank Crespilho, no Instituto de Química de São Carlos (UFSCar), superou um desafio histórico: a tendência do metal à oxidação acelerada e à degradação estrutural em ambientes eletroquímicos com água ou oxigênio.
A solução desenvolvida por pesquisadores da USP utiliza uma arquitetura semissólida de proteção, que permite ao dispositivo operar a aproximadamente 3 volts e armazenar energia por meio da alteração dos estados de oxidação do próprio nióbio.
Um dos principais diferenciais dessa bateria é a independência de minerais como lítio, cobalto e níquel. Essa característica pode reduzir a exposição da cadeia produtiva brasileira à escassez de matérias-primas e às disputas internacionais por recursos estratégicos.
Enquanto as baterias convencionais utilizam lítio, cobalto, níquel e grafite e apresentam tempos de recarga entre 3 e 8 horas, as versões com nióbio podem atingir recargas inferiores a 10 minutos. Já a célula integralmente baseada no metal ainda está sob avaliação industrial.
O avanço das baterias de nióbio amplia as possibilidades de participação brasileira na transição energética. Além da disponibilidade de matéria-prima, o desenvolvimento de tecnologias e patentes nacionais abre caminho para que o país avance da exportação de minério bruto para a produção de células de energia com maior valor agregado, fortalecendo sua posição na indústria global.
ALEXANDRE BERTOZZI-Engenheiro eletricista e professor universitá[email protected]
