Lançado projeto do BMBF para a rápida implementação industrial da tecnologia de iões de sódio
Do desenvolvimento de materiais para baterias à produção: empresas, empresas em fase de arranque, instituições de investigação e universidades reúnem as suas competências
O projeto "Sodium-Ion-Battery Deutschland-Forschung - SIB:DE FORSCHUNG", financiado pelo Ministério Federal da Educação e Investigação (BMBF), tem como objetivo avaliar a adequação da tecnologia das baterias de iões de sódio (SIB) à transição europeia da energia e da mobilidade e conseguir uma rápida implementação industrial. Para o efeito, 21 parceiros nacionais da ciência e da indústria estão a reunir as suas competências, desde o desenvolvimento de materiais para baterias até à produção de células de grande formato, a fim de permitir a rápida transferência dos resultados da investigação para aplicações práticas.
As células de bateria são uma componente indispensável da transição para a mobilidade acordada pela União Europeia até 2030. Desempenham também um papel crucial na integração de grandes quantidades de eletricidade renovável na rede e são essenciais para um fornecimento ininterrupto de energia aquando da instalação de estações de telecomunicações 5G. As baterias de iões de lítio são atualmente os dispositivos de armazenamento de energia mais utilizados. No entanto, a dependência e a escassez de matérias-primas representam um desafio significativo para o mercado das baterias de iões de lítio. Por conseguinte, são urgentemente necessárias alternativas comparáveis para os sistemas de armazenamento de energia, tanto móveis como fixos. O sódio é considerado uma matéria-prima particularmente pouco crítica, está facilmente disponível, é barato e é classificado como muito seguro. As baterias de iões de sódio podem, por conseguinte, desempenhar um papel fundamental na garantia de um aprovisionamento energético europeu estável e sustentável.
Estabilidade a longo prazo e elevada densidade energética como objetivo de desenvolvimento
Ao utilizar matérias-primas alternativas, é importante otimizar tanto a estabilidade a longo prazo como a utilização prática das densidades energéticas teóricas dos materiais e células da tecnologia de iões de sódio, em comparação com os desenvolvimentos convencionais, a fim de garantir o desempenho necessário. Apesar das propriedades eléctricas semelhantes, o lítio e o sódio não podem ser simplesmente trocados. As diferenças químicas entre estes elementos conduzem atualmente a desafios técnicos que resultam num envelhecimento mais rápido das baterias de sódio e afectam o seu desempenho.
Por conseguinte, o projeto "SIB:DE FORSCHUNG" visa, em particular, identificar materiais activos SIB que possam ser produzidos de forma escalável e que ofereçam um desempenho celular competitivo. Além disso, é de particular importância o desenvolvimento de demonstradores de células SIB e a avaliação da capacidade de "drop-in" da tecnologia, que permite a integração nos processos de produção existentes da tecnologia de iões de lítio. Tal facilitará a transição para novas tecnologias e reduzirá os custos de produção e o tempo de desenvolvimento. Para avaliar os resultados, será criada uma matriz de avaliação que tem em conta factores tecnológicos, económicos e ecológicos para diferentes sistemas e processos de materiais.
Mais valor acrescentado através de parceiros fortes
O consórcio do projeto "SIB:DE FORSCHUNG" é constituído por sete parceiros industriais e 14 parceiros académicos, bem como por um círculo alargado de 42 parceiros associados da ciência e da indústria. Este é o maior consórcio da Alemanha neste domínio. A BASF coordena o projeto global. Só através desta estreita integração de competências da ciência e da indústria é possível uma rápida transferência dos resultados da investigação para a escala industrial e a penetração no mercado da tecnologia de iões de sódio.
Enquanto os parceiros académicos trabalham nos temas da ciência dos materiais e da tecnologia celular, os parceiros industriais concentram-se no aumento de escala dos materiais e dos formatos celulares relacionados com a indústria. No final do projeto, o trabalho resultará numa recomendação sobre a viabilidade de um processo industrializável. Estes resultados funcionarão então como uma interface direta para os tópicos de produção e formatos industriais que estão a ser visados no projeto de seguimento planeado para a investigação em produção "SIB:DE ENTWICKLUNG". O objetivo global do projeto é a criação de um ecossistema abrangente para a produção de baterias de iões de sódio.
Com o seu trabalho, toda a "iniciativa SIB:DE" representa um passo significativo para o desenvolvimento sustentável e independente de baterias na Europa e contribui para superar os desafios da electromobilidade e das energias renováveis.
Parceiros do projeto
- BASF SE (Coordenador)
- E-Lyte Innovations GmbH
- Evonik Operations GmbH
- Centro de Investigação de Jülich/Instituto de Materiais e Dispositivos Energéticos (IMD-4, Instituto Helmholtz de Münster)
- Centro de Investigação Fraunhofer para a Produção de Células de Bateria FFB
- Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Fabrico e Materiais Avançados IFAM
- Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Fundição, Compósitos e Processamento IGCV
- Universidade Humboldt de Berlim
- KIT/Instituto Helmholtz de Ulm (AK Bresser)
- KIT/Instituto Helmholtz de Ulm (AK Fichtner)
- Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) - Instituto de Materiais Aplicados - IAM
- Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) - Instituto de Nanotecnologia - BELLA
- Litona GmbH
- Rain Carbon Germany GmbH
- RWTH Aachen - Instituto de Eletrónica de Potência e Accionamentos Eléctricos (ISEA)
- Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
- Universidade Técnica de Munique
- Universidade de Bayreuth
- Universidade de Münster (Centro de Investigação de Baterias MEET, IfBM)
- VARTA Microbattery GmbH
- Centro de Investigação de Energia Solar e Hidrogénio (ZSW)
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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