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A atual crise de abastecimento da qual o país começa a ser recuperar lentamente não tem origem apenas na greve de caminhoneiros. Boa parte do estrago vem da falta de investimento histórica em infraestrutura e, sobretudo, falta de diversificação de matrizes. Não há incentivo público amplo para desenvolver o segmento de elétricos, ainda há preconceito e desinformação sobre o gás veicular e mesmo o “brasileiríssimo” etanol carece de avanços em seu processo de produção.
UOL Carros tem publicado histórias de quem ignora as dificuldades existentes e já usa, divulga e até produz carros elétricos num país que sequer tem lei de incentivo clara (exceção à isenção do Imposto de Importação). Um dos obstáculos reais é o valor da tecnologia, sobretudo quando falamos da fabricação das baterias.
Apesar do ganho em escala na produção durante os últimos anos, a escassez de componentes como o lítio pesa muito no processo. Mas há alternativas que podem se adequar ao nosso país, se quisermos deixar de engatinhar no assunto.
Confira!
Baterias custam caro, mas são a base de tudo
Para se ter uma ideia do custo, cada um dos oito módulos que compõem a bateria do BMW i3 custa cerca de R$ 20 mil, de acordo com Henrique Miranda, gerente de produtos elétricos da marca alemã. Ou seja, caso fosse necessário substituir o pacote completo, fora da garantia de oito anos concedida pela montadora, seria preciso gastar R$ 160 mil – quase o preço de um i3 zero em meados do ano passado.
Por conta disso, ainda não existe produção comercial local de células de lítio, a base para as baterias de automóveis elétricos mais avançados. Mesmo globalmente, há poucos produtores, a maioria localizada na Ásia (China e Japão), grande hub tecnológico para baterias de lítio. Mas isso pode mudar em breve.
Projetos locais de desenvolvimento e pesquisa de tecnologias para baterias e também matéria-prima para fabricá-las aqui estão em curso, ainda que a passo lento. A chinesa BYD anunciou que vai instalar em Manaus (AM) uma fábrica de baterias para automóveis elétricos, com capacidade para fornecer baterias a cerca de 4 mil comerciais leves, ônibus, caminhões, automóveis e até empilhadeiras.
A previsão inicial era começar a operar em dezembro passado, mas ainda não foi inaugurada. A gigante chinesa já tem fábrica de chassis de ônibus elétricos e painéis solares em Campinas, interior de São Paulo. Sim, trata-se de mão estrangeira, mas há planos locais.
Tecnologia nacional
Lembra dos comerciais de baterias de carros com Emerson Fittipaldi? Pois bem, o ex-piloto era garoto-propaganda do Grupo Moura, um dos principais fornecedores de baterias comuns para as montadoras. Só que agora a empresa prepara para a transição rumo à eletrificação veicular.
Nas palavras de Spartacus Pedrosa, diretor executivo do ITEMM (Instituto Tecnológico Edson Mororó Moura), será “a primeira indústria a produzir as baterias de lítio no Brasil para os mercados automotivo, de telecomunicações e tração”.
Essa divisão de negócios está instalada em Belo Jardim (PE) e pesquisa o desenvolvimento de sistemas de acumulação de energia.
Ainda que não abra totalmente o jogo, o Grupo Moura admite conversas com montadoras para o desenvolvimento e fabricação local de carros elétricos e híbridos.
“Um dos principais ativos da companhia são os fortes vínculos criados com as principais montadoras, o que permite abertura para discussões nas diversas frentes relacionadas ao desenvolvimento de novos produtos. Contratos de pesquisa e possível fornecimento, no entanto, são regidos por cláusulas de confidencialidade, que impedem maiores comentários”, diz Pedrosa.
De acordo com o executivo, as principais linhas de atuação em pesquisas com o uso de carbono, tanto nas baterias convencionais de chumbo, como em projetos combinados com o lítio, para abastecer veículos eletrificados. Em baterias de chumbo-carbono, as primeiras citadas, a vida útil é até três vezes maior, explica o executivo – esse produto, porém, ainda não está no mercado.
Mas o grande entrave para a produção das baterias para elétricos no país é mesmo o custo. “Apesar do crescimento, persiste o entrave para entrada do lítio no mercado nacional, o preço, pois o kWh chega a ser três a cinco vezes mais elevado que o verificado para as baterias de chumbo-ácido”.
Outra empresa que vai ingressar no mercado de células de lítio para baterias de automóveis eletrificados é a brasileiríssima Electrocell, criada em 2001 e que se especializou em sistemas modulares de armazenamento de energia para empresas e residências com baterias de lítio e de chumbo.
Companhia paulista, a Electrocell também é pioneira na fabricação de células de combustível, que geram eletricidade a partir do hidrogênio, com aplicações semelhantes. Em cerca de dois meses, a Electrocell deve inaugurar fábrica de baterias em Jaguariúna (SP) para produzir unidades de 48 V para empilhadeiras e “eletrocentros”, contêineres com capacidade para armazenar até 1 mWh de energia ou mil vezes a capacidade da bateria de um Tesla Model S.
Essas mega-baterias serão utilizadas como “no-breaks” gigantes em indústrias, data centers e até na acumulação de energia de placas solares ou pás eólicas. Mas a ideia é apostar no mercado automotivo.
“A partir de 2019, já teremos células para carros elétricos no mercado e já temos seis projetos em andamento para fornecer baterias para veículos, ainda em fase de prospecção”, conta Gerhard Ett, diretor de pesquisa e desenvolvimento da empresa, que garante que a Elecrocell mantém conversas regulares com “praticamente todas” as marcas de volume.
Uma revolução
Também existem pesquisas do Grupo Moura com o grafeno, material considerado revolucionário e capaz de minimizar drasticamente o tempo para recarga e reduzir o peso do conjunto de “pilhas” ou “células” que formam a bateria de carros eletrificados. A tecnologia, que também promete substituir o silício nos chips eletrônicos, estaria nos planos da Tesla e de outras gigantes do setor, por exemplo.
No Brasil, o projeto de pesquisa é conduzido em conjunto com a Universidade Mackenzie, desde 2013, no chamado MackGraphe, centro de estudos de nanotecnologia que foca o grafeno como material estratégico. Em 2016, a novos laboratórios foram abertos com investimento conjunto de R$ 100 milhões em parceria também com a Fapesp.
“Sentimos necessidade muito grande de alternativas energéticas desenvolvidas no país, que é muito carente de investimentos nessa área de tecnologia. Ainda não existe uma indústria de células de lítio para baterias no país. Temos Pesquisa de grafeno é mantida pelo laboratório da Universidade Mackenzie e empresas como Grupo Moura.
Atraído o interesse de muitas empresas, inclusive do setor automotivo”, revela Jairo Pedrotti, coordenador da área de energia do MackGraphe, limitando-se a dizer que uma marca de caminhões demonstrou interesse pela tecnologia.
Pedrotti explica que a fase atual é de desenvolver protótipos de eletrodos feitos com grafeno, com previsão de produzir as primeiras células, ainda em protótipos pequenos, dentro de cerca de seis meses. O grafeno é fabricado em laboratório por meio de processos químicos que “descamam” grafite em nível atômico até a obtenção de um pó.
“O grafeno substitui o eletrodo de grafite normalmente usado em baterias de lítio convencionais, com a vantagem de ter área superficial muito maior, com capacidade maior de reter energia, utilizando muito pouco material, cuja matéria-prima é abundante no país”.
Como se trata de uma nova tecnologia, porém, o custo acaba sendo muito elevado pela falta da massificação de produção. Num país sem incentivos ou projetos, acaba sendo um ciclo vicioso que não tira nosso projeto elétrico do ponto morto. Mas há potencial.
Já a Itaipu binacional, em conjunto com a FPTI (Fundação Parque Tecnológico de Itaipu), iniciou seu programa de desenvolvimento de carros elétricos em 2006, convertendo unidades da Fiat Weekend em carros elétricos com baterias de sal de sódio.
Inicialmente, o projeto teve parceria com a empresa europeia KWO AG, mas atualmente a hidrelétrica já detém patentes e domina a tecnologia de produção, nacionalizada. Feita com base do mesmo elemento que dá origem ao sal de cozinha, matéria-prima barata e acessível, essa bateria hoje equipa protótipos de veículos, inclusive caminhões e ônibus, e também é usada em convênio com o Exército para baterias estacionárias em bases militares localizadas em regiões remotas, sem eletricidade, com geração eólica ou solar de energia. Desde janeiro, o projeto entrou na segunda etapa.
“A bateria de sódio é mais estável que a de lítio, especialmente em altas temperaturas, além de ter matéria-prima mais abundante e a mesma capacidade de carga de uma bateria de íons de lítio”, explica Celso Novais, coordenador brasileiro do Programa de Mobilidade Elétrica Sustentável de Itaipu.
O porém é que as células de sal de sódio são grandes, inviabilizando o uso em veículos mais compactos. Contudo, aponta o pesquisador da Itaipu, que também é chefe do Centro de Inovação em Mobilidade Elétrica Sustentável, uma nova versão com células “achatadas” (cerca de 2,5 cm de altura e 10 cm de diâmetro, contra 15 cm e 4 cm das anteriores, respectivamente) está sendo aprimorada. “Isso permite, por exemplo, posicionar a bateria no assoalho do veículo. O custo de produção será um terço do necessário para fazer uma bateria de lítio, com o dobro da densidade de energia”, afirma.
Novais explica que a versão 2.0 tem desenvolvimento em parceria com a suíça Battery Consult AG e prevê produção em série para o fim do convênio, em dezembro de 2019. Até lá, os planos são licenciar a tecnologia para uma empresa fabricar em escala industrial, via abertura de edital. “Vamos conversar com potenciais parceiras, vejo a Moura como uma empresa que pode abraçar o projeto, mas ainda não falamos com eles”, relata.
Destaca também o benefício ambiental da bateria de sal: “É 100% reciclável, uma tecnologia ambientalmente correta”, afirma.
Dinheiro é fundamental para iniciar ciclo
Atualmente, o Brasil detém cerca de 0,4% das reservas mundiais de lítio – fica bem atrás dos também vizinhos Chile e Argentina e nem precisamos considerar a força da Bolívia, maior fornecedora do planeta.
Porém, estudo divulgado no ano passado pelo CPRM (Serviço Geológico do Brasil), órgão do governo federal, estima que nossas reservas sejam na verdade de 8%. A maioria das jazidas fica concentrada no Vale do Jequitinhonha, no norte de Minas Gerais. No começo deste ano, a Sigma Mineração, empresa brasileira com capital canadense, anunciou investimento de R$ 230 milhões para começar a extrair concentrado de lítio na região a partir do ano que vem.
A expectativa é de produzir 240 mil toneladas do minério por ano, a maioria para exportação. Por que não manter parte disso no país e investir no ciclo industrial da propulsão eletrificada? Para tanto, será necessário ter vontade política, disposição empresarial e investimentos pesados.
“O que irá direcionar o investimento dos produtores de bateria é o custo total da operação fabril. Não se trata de um investimento com rápido retorno, mas de um aporte inicial elevado para desenvolvimento e produção que só se mostrará sustentável se calculado em sua totalidade”, aponta Spartacus Pedrosa, do Grupo Moura.
“Dos equipamentos de uma unidade fabril, passando pelo fornecimento dos insumos, à formação de uma rede de pós-venda de excelência, tudo precisa entrar nesse cálculo”, completa o executivo.
Tudo está posto: há custos, há um longo caminho a ser percorrido e os adversários globais são fortes. Mas o Brasil não pode mais insistir em uma única solução. (UOL/Alessandro Reis)