Onde as baterias de íon-lítio são utilizadas
A maioria de nós está familiarizada com o uso de baterias de íon-lítio em celulares, laptops e outros eletrônicos de consumo, bem como em bicicletas e patinetes elétricos. Mas elas também estão sendo utilizadas nos setores de transporte comercial e energia para descarbonizar e promover a sustentabilidade. Veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) utilizam baterias de íon-lítio como uma alternativa flexível e sustentável às soluções tradicionais de energia e armazenamento.
Mobilidade elétrica – Veículos com baterias de íon-lítio
Com o foco global em indústrias que buscam reduzir seu impacto ambiental, o setor de mobilidade elétrica industrial está se desenvolvendo rapidamente. A necessidade de transportar mercadorias e pessoas de forma sustentável significa que muitas empresas estão inovando para equipar veículos industriais e comerciais, como caminhões, trens, navios de carga e transatlânticos de luxo, com propulsão elétrica.
Influenciado e apoiado por avanços tecnológicos e programas governamentais em todo o mundo, o uso de veículos elétricos disparou. No setor de transporte marítimo, a última década testemunhou uma transição das baterias de chumbo para as de íon-lítio, visando a redução das emissões de gases de efeito estufa. Embora às vezes utilizadas como fonte de energia de reserva a bordo, as baterias de íon-lítio também permitem que as embarcações operem em modo de emissão zero, utilizando temporariamente as baterias como sua única fonte de energia. Isso facilita a movimentação dentro e ao redor de áreas ambientalmente controladas (ECA) e possibilita o cumprimento de rigorosos requisitos portuários.
Em outros lugares, trens de alta velocidade, regionais, locais, públicos e locomotivas também estão aproveitando a energia das baterias de íon-lítio. Muitas redes ferroviárias operam trens elétricos utilizando cabos aéreos ou trilhos energizados, embora ainda existam trechos onde esse modo de operação não seja possível. Nesses casos, estamos vendo uma mudança para locomotivas elétricas movidas a bateria, também conhecidas como BELs (Locomotivas Elétricas a Bateria) . Estas utilizam baterias de íon-lítio devido à capacidade da tecnologia de atingir o nível de vários megawatts-hora necessário.
Caminhões e veículos de elevação também podem funcionar por longos períodos utilizando baterias de íon-lítio como uma alternativa ecologicamente correta aos combustíveis usados anteriormente. O setor da aviação é outra área do transporte que está sendo transformada de forma sustentável por aeronaves como os eVTOLs , que são veículos elétricos capazes de pairar, voar, decolar e pousar verticalmente.
Riscos e segurança das baterias de íon-lítio em veículos
Com o uso crescente de baterias de íon-lítio em veículos de todo o setor de transportes, a segurança dessas baterias está se tornando um tema crucial. Você provavelmente já se deparou com notícias dramáticas sobre bicicletas elétricas explodindo e baterias de íon-lítio pegando fogo . Isso reforça a importância de prevenir e mitigar os riscos de vazamento, fuga térmica, incêndio, explosão e outros perigos que podem ocorrer se as baterias não forem instaladas, usadas ou mantidas corretamente.
A manutenção regular é fundamental para verificar quaisquer sinais reveladores de danos e superaquecimento, como inchaço ou contração da bateria. O manuseio correto de uma bateria de íon-lítio também é crucial para a segurança. Ela deve ser armazenada em local fresco e seco, longe da luz solar direta e de fontes de calor. Toda bateria possui um sistema de gerenciamento que monitora a carga, a voltagem e a temperatura para avaliar a probabilidade de superaquecimento, sobrecarga ou descarga excessiva. Como último recurso de defesa, o alívio de pressão é necessário para mitigar os danos causados pela fuga térmica .
BESS – Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias
O uso de baterias em Sistemas de Armazenamento de Energia (SAE) é uma prática nova e emergente no setor global de energias renováveis. Esses grandes conjuntos de contêineres armazenam o excedente de energia produzido por fontes renováveis até que seja necessário liberá-lo na rede elétrica nacional. Eles desempenham um papel vital devido à intermitência da energia eólica e solar. As baterias de íon-lítio são o tipo de bateria mais utilizado em sistemas de armazenamento de energia em baterias (SAEB). Elas oferecem um meio de armazenamento acessível e flexível devido à sua alta densidade de potência em relação ao tamanho reduzido.
Considerando que existem centenas de baterias de íon-lítio muito próximas umas das outras em um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS), a regulamentação da segurança contra incêndios é uma preocupação fundamental. Embora tenha havido apenas um incidente documentado de incêndio em um BESS no Reino Unido , os riscos são reais. As medidas recomendadas de prevenção e combate a incêndios incluem:
- Sistemas automáticos de detecção de incêndio;
- Sistemas de detecção de gás CO;
- Sistemas de sprinklers para reduzir o risco de fuga térmica;
- Projeto cuidadoso para garantir separação adequada e barreiras térmicas entre os equipamentos de comutação e as baterias;
- Um plano de resposta a emergências;
- Equalização de pressão e alívio de pressão de emergência.
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