06/10/2026

Sol e vento são fontes de energia abundantes, mas intermitentes. Para que a eletricidade gerada possa ser usada quando o sol não brilha ou o vento não sopra, é preciso armazená-la, como em um reservatório que guarda energia para depois. Pesquisadores da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), ligados ao grupo de pesquisa Brazilian Renewable Energies (BREnergies), desenvolveram uma nova arquitetura de bateria de fluxo que pode tornar esse armazenamento mais seguro, barato e simples de montar.
A tecnologia foi desenvolvida durante o doutorado de João Pedro Aguiar dos Santos, engenheiro eletricista graduado em Engenharia Elétrica pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás e mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Unicamp. No mestrado, ele havia estudado supercapacitores, baterias de íon lítio e de íons de sódio. No doutorado, sob orientação do professor César Pagan e coorientação do professor Hudson Zanin, ambos da FEEC, voltou-se às baterias de fluxo, capazes de armazenar grandes quantidades de energia.
As baterias de fluxo tradicionais funcionam como um conjunto de placas empilhadas, ligadas a mangueiras e bombas externas que fazem o eletrólito circular. Esse sistema sofre com vazamentos frequentes, e o risco cresce junto com o tamanho do conjunto de baterias. Outro problema comum é o crescimento de dendritos, pequenas estruturas que se formam dentro da bateria e podem causar curto-circuito.
Em suas pesquisas, Santos percebeu que não existia equipamento pronto no mercado para montar o tipo de bateria que vislumbrava. Por isso, teve que construí-la do zero, e foi dessa dificuldade que surgiu um pedido de patente mais adiante, depositado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) com estratégia da Agência de Inovação Inova Unicamp.
“Durante os estudos, percebi que não existia nenhum tipo de design ou setup experimental que pudéssemos comprar para montar a bateria. Isso foi um grande desafio, porque tivemos que montar desde as células até os reatores maiores para fazer os experimentos no laboratório”, explica o engenheiro.
Em vez de empilhar placas paralelas, como fazem as baterias tradicionais, os inventores criaram um design cilíndrico. A bateria tem um eletrodo em formato de anel grande e outro em formato de anel pequeno, um dentro do outro, com as faces voltadas uma para a outra. As células ficam seladas individualmente e podem ser conectadas em série sem precisar ser empilhadas, o que reduz bastante o risco de vazamento de eletrólitos.
Outro destaque está na forma como o eletrólito circula dentro da bateria. As baterias de fluxo tradicionais dependem de bombas e mangueiras externas, que podem entupir ou quebrar e exigem desmontar todo o sistema para consertar. No design proposto pela nova tecnologia, uma pequena turbina gira dentro da própria bateria e faz o eletrólito circular internamente, sem mangueiras. Isso elimina um dos pontos mais frágeis das baterias de fluxo atuais.
O desenvolvimento da tecnologia como um todo envolveu conhecimentos de diferentes áreas. “Foi um sistema multidisciplinar, unindo engenharia mecânica, eletrônica e eletroquímica, e tivemos que construir tudo do zero”, explica Santos.
Em testes de carga e descarga, a bateria de fluxo giratório alcançou aproximadamente 400 ciclos sem aditivos no eletrólito, superando resultados da literatura, nos quais sistemas semelhantes nas mesma condições não ultrapassaram cerca de 100 ciclos devido ao crescimento de dendritos. Segundo o engenheiro, o ensaio foi interrompido por uma limitação mecânica do anel coletor rotativo que faz o contado elétrico do eletrodo interno, não por falha eletroquímica. Com melhorias nesse componente e o uso de aditivos, a expectativa é superar 3 mil ciclos e melhorar o seu desempenho elétrico.
A bateria apresentou ainda 98% de eficiência de carga e cerca de 82% de eficiência de energia, devolvendo a maior parte da energia armazenada e perdendo pouco em forma de calor. Valores acima de 80% já são considerados bons para esse tipo de armazenamento. Em teste prático, a bateria funcionou duas horas seguidas, alimentando LEDs e um ventilador.

A matéria na íntegra pode ser lida no CicloVivo