Bateria de ferro-ar: como funciona a bateria de 100 horas

A bateria de ferro-ar guarda energia “enferrujando” e “desenferrujando” ferro. Ela foi pensada para a rede elétrica, não para celular ou carro, e a proposta é fornecer energia por até 100 horas seguidas. A empresa mais conhecida nessa área é a americana Form Energy.

A seguir, como ela funciona, o que já saiu do papel e o que ainda é promessa.

Como funciona

Na bateria da Form Energy, cada célula tem um ânodo de ferro e um cátodo que “respira” ar, mergulhados num eletrólito à base de água e separados por uma barreira permeável.

• Descarga: o ferro reage com o oxigênio do ar e vira óxido de ferro (ferrugem). Essa reação libera elétrons, que vão para a rede.
• Carga: uma corrente elétrica desfaz a ferrugem; o oxigênio é liberado e o ferro volta ao estado metálico.

A química não é nova: nos anos 1970, um estudo da Westinghouse encomendado pelo Departamento de Energia dos EUA já avaliava baterias de ferro-ar, na época pensando em transporte. A diferença agora é o foco em armazenamento barato e de longa duração para a rede.

Por que 100 horas

As baterias de íon de lítio instaladas junto a usinas costumam cobrir algumas horas — boas para guardar a energia solar do meio-dia e usar à noite. O problema são períodos longos de pouca geração, como vários dias seguidos com pouco vento. A proposta da Form Energy é cobrir esses buracos de vários dias, com cerca de 100 horas de descarga, reduzindo a necessidade de usinas a gás ou carvão nos momentos de aperto.

E o custo?

O ferro é abundante e barato, e a bateria não usa lítio, níquel nem cobalto. A Form Energy afirma que o sistema terá custo competitivo com usinas convencionais e menor que um décimo do custo do íon de lítio nesse tipo de aplicação. Esse número é da própria empresa; ainda não há dados independentes de operação comercial que confirmem.

A contrapartida: a bateria é pesada, ocupa bastante espaço e não foi feita para carregar e descarregar rápido. Por isso não serve para celular nem para carro elétrico — o uso é estacionário, em subestações e usinas.

O que já existe de verdade

• Piloto em Cambridge, Minnesota (EUA): com a cooperativa Great River Energy, de 1,5 MW / 150 MWh. A obra começou em agosto de 2024, com previsão de operação no fim de 2025.
• Fábrica: as baterias desse projeto são produzidas na Form Factory 1, em Weirton, West Virginia (EUA).
• Outros projetos anunciados: Xcel Energy (10 MW / 1.000 MWh, em Becker, Minnesota) e Georgia Power (15 MW / 1.500 MWh), sujeitos a aprovação regulatória e ao cronograma das empresas.

Ou seja: são instalações piloto e de demonstração. A tecnologia ainda não está espalhada pela rede, e não há projeto anunciado no Brasil.

E no Brasil?

O armazenamento em baterias ainda está começando por aqui, e as regras para esse tipo de equipamento na rede vêm sendo discutidas pela Aneel. Baterias de longa duração poderiam ajudar sistemas isolados e a integração de solar e eólica, mas qualquer uso depende de testes, custos reais e regulação. Para o consumidor, nada muda tão cedo na conta de luz.

O que fazer com essa informação

Se você procura bateria para casa — backup ou energia solar —, a ferro-ar não é opção: ela não é vendida para residências. O caminho hoje continua sendo as baterias de lítio, principalmente LiFePO4. Vale acompanhar os resultados do piloto de Minnesota, que devem mostrar se a promessa de custo e duração se confirma na prática.

Fonte: Form Energy — Great River Energy and Form Energy break ground on first-of-its-kind multi-day energy storage project (ago/2024) e Power Engineering — Form Energy’s 100-hour battery is almost here (jul/2023)

Leia também

• Bateria de íon de sódio: o que é e se vai baratear o carro elétrico
• Bateria de silício-carbono: mais carga em celular fino
• Bateria LiFePO4 para energia solar off-grid