Árvores podem se transformar em baterias de automóveis

Um polímero presente nas árvores pode ser a resposta para a criação de baterias de carga rápida para veículos elétricos. Trata-se da lignina, um componente associado à celulose na parede celular de plantas terrestres que confere rigidez, impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos.

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Esse elemento contém carbono, material usado no ânodo das baterias. A bateria de íons de lítio do seu telefone celular, por exemplo, muito provavelmente tem um ânodo de grafite — derivado do carbono. É a partir dele que a carga elétrica positiva flui para o interior de um dispositivo elétrico polarizado.

Há cerca de oito anos, a empresa finlandesa Stora Enso — fabricante de pasta e papel — começou a pesquisar o tema. O crescimento do universo digital fez cair o uso de papel em escritórios e a popularidade do envio de objetos e papéis pelo correio. O declínio constante desse consumo levou a companhia a contratar engenheiros para analisar as possibilidades de uso da lignina. Agora, a organização quer usá-la para produzir baterias de veículos elétricos.

Autodefinida como “um dos maiores proprietários de florestas particulares do mundo”, a Stora Enso tem muitas árvores — a lignina compõe cerca de 30% delas e o restante é basicamente celulose — que são usadas para fabricar produtos de madeira, papel e embalagens. “A lignina cola as fibras de celulose entre si e faz que as árvores fiquem muito rígidas”, explica Lauri Lehtonen, diretor da Lignode, que faz as baterias com lignina.

Os engenheiros descobriram que podem extrair lignina da polpa residual — que já é produzida em algumas de suas fábricas — e processá-la para obter carbono para os ânodos das baterias. Ou seja, supostamente, não será preciso cortar mais árvores para a produção de baterias. A companhia firmou parceria com a sueca Northvolt e planeja começar a fabricar baterias já em 2025.

O relatório anual da Stora Enso de 2021 afirma que a empresa “conhece a origem de toda a madeira que utiliza e 100% dela vem de fontes sustentáveis”. Isso é essencial para que a lignina extraída seja sustentável.

Com o aumento da demanda, à medida que o mundo reduzir o consumo de combustíveis fósseis, em 2030, serão necessários milhares de gigawatts-hora (GWh) anuais de energia, segundo estimativa da consultoria McKinsey & Company. As baterias de íons de lítio atuais dependem, em grande parte, de mineração e processos industriais que prejudicam o meio ambiente, além de terem componentes tóxicos e de difícil reciclagem.

Embora não revele como transforma a lignina em uma estrutura de carbono nem o que é essa estrutura, a empresa informa que o processo envolve o aquecimento da lignina. Isso ocorre, entretanto, a temperaturas muito inferiores às necessárias para a produção de grafite sintético — para ele, o carbono deve ser aquecido a mais de 3000°C por semanas, muitas vezes com energia vinda de usinas elétricas movidas a carvão na China.

Lehtonen destaca que a estrutura de carbono obtida da lignina é amorfa. “Ela permite muito mais mobilidade de entrada e saída dos íons”, afirma. Segundo a companhia, isso vai permitir fabricar baterias de íons de lítio ou de sódio que podem ser carregadas em até oito minutos.