Embora o aquecimento global tenda a intensificar a degradação das baterias de veículos elétricos, avanços tecnológicos recentes indicam que esses efeitos podem ser substancialmente mitigados. É o que aponta estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos. Ao comparar modelos de veículos elétricos produzidos entre 2010 e 2018 com versões lançadas de 2019 a 2023, os pesquisadores identificaram diferenças expressivas. Em um cenário de aquecimento de 2°C, as baterias mais antigas poderiam apresentar redução média de 8% em sua vida útil, com perdas que poderiam alcançar até 30% em condições extremas. Em contrapartida, as baterias mais recentes demonstraram maior robustez tecnológica, com diminuição média de apenas 3% e impacto máximo estimado em aproximadamente 10%.
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Para investigar o fenômeno, os cientistas recorreram à modelagem computacional em larga escala a fim de avaliar a durabilidade das baterias em 300 cidades ao redor do mundo, considerando diferentes cenários de elevação da temperatura média global. A análise integrou variáveis como índices de deterioração de componentes, padrões de condução e projeções climáticas futuras, permitindo a elaboração de um panorama abrangente sobre a forma como o aquecimento global pode influenciar o desempenho dessas baterias ao longo do tempo.
Segundo o estudo, publicado na revista científica Nature Climate Change, essa discrepância decorre sobretudo do aprimoramento dos materiais empregados, da incorporação de sistemas de gerenciamento térmico mais sofisticados e de sucessivas atualizações de software. Esses fatores contribuem para ampliar a eficiência operacional e tornar as baterias mais resilientes frente a condições climáticas adversas. Como referência comparativa, os pesquisadores usaram os modelos Tesla Model 3 e Volkswagen ID.3, considerados representativos do atual estágio de desenvolvimento tecnológico do setor.
Funcionamento
A maioria das baterias utilizadas em veículos elétricos baseia-se na tecnologia de íons de lítio. Nesse sistema, a energia é armazenada na forma química e convertida em energia elétrica por meio do deslocamento de íons entre o ânodo e o cátodo durante os ciclos de carga e descarga. Quando o veículo está em operação, os elétrons percorrem o circuito externo e alimentam o motor elétrico. No processo de recarga, a corrente elétrica força os íons a retornarem à posição original, restaurando a capacidade de armazenamento energético da bateria.
De acordo com Marco Barreto, professor e pesquisador da unidade Embrapii Poli-USP Powertrain, "essas baterias operam de forma mais eficiente dentro de uma faixa térmica considerada ideal, geralmente entre 30°C e 40°C. Acima desse intervalo, inicia-se o processo conhecido como degradação térmica, caracterizado pela ocorrência de reações parasitárias, reações químicas indesejadas que se desenvolvem no interior da bateria e passam a decompor o eletrodo, região onde ocorrem as reações responsáveis pelo armazenamento e liberação de energia".
Cabe ressaltar que a temperatura da bateria não corresponde necessariamente à temperatura ambiente, embora ambas estejam relacionadas. Isso ocorre porque o resfriamento do sistema depende da troca de calor com o meio externo. Barreto explica que, à medida que essas reações químicas indesejadas se intensificam, a decomposição do eletrodo se acentua e surgem barreiras à passagem dos íons de lítio, o que acelera o processo de envelhecimento da bateria.
Haochi Wu, autor principal do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Stanford, explicou ao Correio que as baterias mais modernas apresentam maior estabilidade química e projetos estruturais mais avançados, o que as torna mais resistentes ao calor adicional associado ao aquecimento global.
Segundo o pesquisador, a evolução dessas baterias comerciais não pode ser atribuída a uma única inovação. "Trata-se de uma conquista holística da engenharia, com avanços expressivos em materiais, química e sistemas de controle, que atuam de maneira integrada. Materiais e revestimentos de eletrodos mais eficientes ajudam a preservar a estrutura da bateria, enquanto novas formulações de eletrólitos evitam reações químicas indesejadas responsáveis pela degradação", afirma.
Perspectivas
Em relação aos efeitos do aumento das temperaturas sobre os veículos elétricos, Wu ressalta que o estudo se concentra especificamente na degradação das baterias, isto é, na perda permanente de capacidade ao longo do tempo. "Embora as mudanças climáticas estejam associadas a episódios de calor extremo, nossa principal constatação é que a tecnologia de baterias evoluiu o suficiente para compensar grande parte desse impacto térmico. Ainda assim, são necessárias mais pesquisas para compreender como outros componentes do veículo elétrico responderão ao aumento das temperaturas", explica.
O pesquisador também destaca um efeito potencialmente positivo: em regiões de clima muito frio, o aquecimento global pode gerar um pequeno benefício para os veículos elétricos. Isso porque temperaturas extremamente baixas tendem a reduzir a autonomia das baterias, e um clima ligeiramente mais ameno pode atenuar essa limitação.
Quanto às perspectivas tecnológicas, Wu menciona que soluções emergentes, como baterias de estado sólido e baterias com ânodo de silício, vêm demonstrando avanços promissores em termos de densidade de energia, segurança operacional e redução de custos de materiais. No entanto, essas tecnologias ainda se encontram em fase de desenvolvimento para atingir os níveis de durabilidade exigidos para aplicação comercial. "Além disso, algumas dessas novas soluções podem apresentar sensibilidade a temperaturas elevadas associadas ao aquecimento climático, o que pode comprometer sua durabilidade", observa.
Por fim, o pesquisador conclui que, apesar de os modelos específicos de veículos elétricos disponíveis variarem entre países, a conclusão central do estudo permanece válida em escala global: a tecnologia contemporânea de baterias evoluiu de forma significativa e demonstra capacidade crescente de resistir aos efeitos do aquecimento global.
* Estagiária sob supervisão de Lourenço Flores