Segundo um relatório da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), as baterias de íon-sódio (SIBs) podem oferecer uma alternativa promissora e mais econômica às baterias de íon-lítio (LIBs).
O relatório da agência intitulado ” Baterias de íon-sódio: um resumo tecnológico ” afirma que a viabilidade das baterias de íon-sódio (SIBs) ganhou destaque em 2021, quando os preços do carbonato de lítio começaram a disparar, mas, como os preços do lítio caíram desde então, resta saber se as SIBs se tornarão uma alternativa mais barata às baterias de íon-lítio (LIBs) a longo prazo.
No entanto, o relatório acrescenta que as baterias de íon-sódio (SIBs) ainda podem manter uma vantagem competitiva sobre as baterias de íon-lítio (LIBs), com alguns fabricantes prevendo que o custo das células de SIB cairá para US$ 40/kWh assim que a produção aumentar.
As baterias de íon-sódio (SIBs) apresentam uma vantagem potencial sobre as baterias de íon-lítio (LIBs) devido à abundância e acessibilidade do sódio, um material consideravelmente mais barato que o lítio. A Irena afirma que o preço do carbonato de sódio entre 2020 e 2024 variou entre US$ 100/tonelada e US$ 500/tonelada, enquanto o preço do carbonato de lítio no mesmo período variou entre US$ 6.000/tonelada e US$ 83.000/tonelada.
O sódio também é cerca de 1.000 vezes mais abundante que o lítio na crosta terrestre e aproximadamente 60.000 vezes mais abundante nos oceanos, o que leva a Irena a sugerir que as baterias de íon-sódio (SIBs) poderiam ajudar a aliviar as pressões na cadeia de suprimentos e diversificar o cenário das baterias, especialmente em meio ao crescimento da implantação de veículos elétricos, que deverá representar 90% do transporte rodoviário até 2050.
A agência também sugeriu que as baterias de íons de sódio (SIBs) podem usar materiais mais acessíveis em sua construção, como materiais catódicos geralmente mais baratos, como manganês e ferro, e o uso de coletores de alumínio em vez de cobre, como nas baterias de íons de lítio (LIBs).
O relatório acrescenta que as baterias de íon-sódio (SIBs) também têm a vantagem de um potencial de redução de custos maior do que as baterias de íon-lítio (LIBs), devido à tecnologia ainda estar em estágio inicial. A capacidade de produção de SIBs deverá atingir até 70 GWh este ano, concentrada principalmente na China e dominada por cátodos de óxido metálico em camadas.
Embora se espere que a capacidade de produção cresça para 400 GWh anualmente até o final da década, a Irena destaca que ainda existe incerteza em relação à futura penetração de mercado das baterias de íon-sódio (SIBs), com previsões de demanda de diferentes fontes variando de 50 GWh a 600 GWh anualmente até o final da década.
Além dos veículos elétricos, a Irena afirma que as baterias de íon-sódio (SIBs) têm grande potencial para armazenamento de energia estacionário em larga escala, pois oferecem recursos de segurança promissores, bom desempenho em uma ampla faixa de temperaturas e vida útil competitiva. As SIBs também podem desempenhar um papel crucial em ambientes de baixa e alta temperatura devido à sua segurança, onde podem superar as baterias de íon-lítio (LIBs).
A Irena acrescenta que, embora o potencial das baterias de íon-sódio (SIBs) seja substancial, a implantação futura da capacidade permanece incerta, com desafios relacionados à garantia de demanda suficiente e uma cadeia de suprimentos robusta. A agência também ressalta que as SIBs não devem ser vistas como um substituto completo para as baterias de íon-lítio (LIBs), mas sim como uma tecnologia complementar que pode ajudar a atenuar algumas das preocupações com a sustentabilidade e a disponibilidade que envolvem a cadeia de suprimentos de baterias.
“O sucesso a longo prazo das baterias de íons de sódio (SIBs) provavelmente dependerá de diversos fatores, incluindo custo e disponibilidade de materiais”, conclui o relatório. “Ganchos na cadeia de suprimentos de lítio, escassez de lítio ou custos mais altos de lítio provavelmente resultariam em taxas de penetração mais altas para as SIBs, enquanto novas reduções de custo nas baterias de íons de lítio (LIBs) provavelmente teriam um efeito negativo na demanda por SIBs.”
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