Além das baterias: como os cientistas do Argonne National Laboratory estão melhorando o futuro da energia limpa

May 29, 2023

por: Tom Skilling, Katharin Czink

Postado: 17 de maio de 2023 / 21:50 CDT

Atualizado: 17 de maio de 2023 / 21h52 CDT

Esforços estão em andamento para limpar nossa atmosfera, desde carregadores de EV de alta potência até combustível de aviação neutro em carbono. Cientistas na área de Chicago estão focados em descarbonizar nosso planeta e estão trabalhando em velocidades sem precedentes.

A energia é o foco do Argonne National Laboratory em DuPage County.

Seth Darling, Ph.D é Diretor de Ciência e Tecnologia do Argonne National Laboratory.

“Um pouco mais da metade das emissões de gases de efeito estufa provenientes do transporte são de carros e outros veículos leves”, disse ele. “A maneira mais fácil de descarbonizar essa parte do setor de transporte é a eletrificação, passando para os veículos elétricos. Estamos tendo que fazer algo que nunca fizemos antes em termos de ritmo de mudança”.

Darling é um dos principais especialistas em energia do nosso país.

"Há mais energia solar descendo à Terra do que jamais precisaremos como sociedade", disse ele.

Darling, juntamente com uma bateria de cientistas, estão trabalhando na velocidade da luz para descarbonizar nosso planeta. "A escala de tempo aqui não é porque gostamos de ser ambiciosos. A escala de tempo foi imposta a nós pelas mudanças climáticas", disse ele. “Sabemos que nas próximas décadas é quando teremos que descarbonizar nossa economia, então estamos correndo agora para recuperar o atraso”.

Eles estão fazendo progressos poderosos no setor de transporte.

Thomas Wallner Ph.D trabalha com carregadores EV de alta potência.

Quanto mais rápida a carga, mais próxima a experiência fica de uma parada convencional em um posto de gasolina.

"Com carregadores de 350 quilowatts, esses números caem para 10, 15 minutos, então estamos chegando a um bom estádio aqui", disse Wallner. “Temos grandes painéis solares onde podemos capturar a energia do sol e podemos armazená-la nesta grande bateria do tamanho de um contêiner na parte traseira”.

"Muito disso é apenas colocar aço no chão, mais carregadores, precisamos de centenas de milhares de carregadores de EV nos Estados Unidos para atender a essa demanda crescente", disse Darling.

Para onde irão todos esses carregadores? Os cientistas de Argonne já estão planejando a implantação de uma grade enorme.

"Qualquer tecnologia que lançarmos, seja tecnologia de energia ou qualquer outra, terá um impacto ambiental", disse Darling. "Não existe uma tecnologia de impacto ambiental zero a ser usada. Portanto, a questão é como podemos minimizar o impacto?"

Melhorias na reciclagem de baterias são apenas uma peça do quebra-cabeça. O que antes era um carro elétrico, retirado de um lixão e depois triturado, subirá pela esteira rolante no centro ReCell do laboratório.

Jessica Macholz, Ph.D também trabalha na Argonne.

"Quando estamos reciclando, procuramos recuperar o maior número possível de componentes", disse ela. Os bits valiosos são capturados e classificados.

"Estamos fazendo a pesquisa agora para que, quando essas baterias em veículos elétricos chegarem ao fim de sua vida útil em 10 ou 15 anos, tenhamos as tecnologias prontas para reciclá-las", disse Macholz. "Você encontraria cerca de 200 desses em um Chevy Volt."

E cerca de 7000 em um Tesla.

Baterias de todas as formas e tamanhos são estudadas com o objetivo de colocar suas peças valiosas de volta na cadeia de suprimentos.

A pesquisa em Argonne vai do solo ao ar.

Os combustíveis de aviação sustentáveis, ou SAFS, são derivados de fontes vegetais, biomassa e matérias-primas de origem agrícola. As energias renováveis ​​que podem alimentar um avião – bem como locomotivas e embarcações marítimas – são um dos principais focos dos esforços de descarbonização do laboratório.

Michael Leskinen é presidente da United Airlines Ventures.

“Estamos comprando e consumindo mais combustível de aviação sustentável do que qualquer outra companhia aérea no mundo hoje”, disse ele.

A United está entre as empresas que exploram agressivamente combustíveis de jato neutros em carbono, compatíveis com os motores atuais. O tráfego aéreo global representa cerca de 2% das emissões globais.

“A solução para a pegada de carbono das viagens aéreas não é voar menos, é descobrir maneiras de voar mais limpo”, disse Leskinen.