Atualizado 14 de maio de 2026
Bateria de água inédita desenvolvida por Cientistas da universidade da China e de Hong Kong pode durar séculos, com 120 mil ciclos de recarga, além de ser biodegradável e não usar elementos tóxicos.
A pesquisa foi publicada na Revista Nature Communications.
Seria a bateria de água biodegradável que finalmente resolverá o gargalo da demanda para armazenar energias renováveis de alta potência para usinas solares e eólicas, e mover aviões e navios?
A seguir veremos como funciona a bateria de água, a forma que os pesquisadores chineses encontraram para contornar as limitações técnicas e a aplicações possíveis. Em texto, imagens e vídeos.
Vídeo 1: Cientistas Criam Bateria de Água
Vídeo 2: Adeus Lítio? Nova Bateria À Base De Água Promete Substituir Carros E Aviões Elétricos
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Um dos maior obstáculos ao uso de energia renovável tem sido encontrar soluções para armazenamento de alta potência seguro, durável, de baixo custo, reciclável e não tóxico
No caminho da transição energética um dos maior obstáculos tem sido encontrar soluções para armazenamento de energia de alta potência seguro, durável, de baixo custo, reciclável e que não seja tóxico.
Encontra todas essas característica em uma tecnologia, ou várias, é o sonho de todo pesquisador da área e da sociedade.
Entre as maiores promessas tecnológicas que podem alcançar esses quesitos estão as baterias de água. Essas baterias aquosas estão em desenvolvimento há mais de 200 anos.
Comparadas às baterias de íon-lítio convencionais, as baterias aquosas têm atraído considerável atenção devido à sua alta segurança, custo-benefício e respeito ao meio ambiente.
Diferente das baterias de lítio convencionais, esta bateria de água utiliza um eletrólito biodegradável e biomassa, eliminando o risco de incêndios e a toxicidade.
Buscando alcançar os quistos descritos sonhados para bateria de alta potência, pesquisadores da China e de Hong Kong desenvolvem uma bateria de água, não tóxica e com descarte seguro, que alcança 120 mil ciclos em laboratório.
Esse números de ciclos representa 10 vezes mais do que o número de carga e recarda das melhores baterias atuais. Significa que a bateria poderá durar séculos.
Com 120.000 ciclos de recarga, ela supera em séculos a vida útil das tecnologias atuais, tornando-se viável para o armazenamento de energia em larga escala e propulsão pesada.
Para alcançar esses objetivo, os autores tiveram que superar os materiais atuais. Pois os eletrodos negativos de baterias aquosas eram usados principalmente em ambientes ácidos ou alcalinos.
Nesses ambientes ácidos as reações de evolução de oxigênio e hidrogênio (HERs), juntamente com reações secundárias, aceleram o consumo de água, limitam a vida útil, causam preocupações ambientais e, em última análise, dificultam o avanço da tecnologia de baterias aquosas.
Para superar esses obstáculos, foram explorados materiais de eletrodo negativo resistentes a ácidos e álcalis. Veremos a seguir os resultados e as possibilidades revolucionárias da conquista desta bateria tão sonhada.
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Vídeo 1: Cientistas Criam Bateria de Água
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A nova bateria aquosa poderia durar 120 mil ciclos de carga recarga: mais de 10 vezes a vida útil de uma bateria de íon-lítio (Li-ion) e durar mais de 300 anos
Conforme os pesquisadores, o desenvolvimento dessas baterias aquosas é dificultado por três desafios principais:
1. Corrosão dos materiais do eletrodo pelo eletrólito;
2. Reações secundárias devido à flutuação substancial do pH na interface sólido-líquido entre o material do eletrodo e o eletrólito aquoso;
3. Exacerbação da HER pela fraca acidez dos eletrólitos de sais metálicos (Zn 2+ , Fe 2+ e Al 3+ ), levando à deposição e dissolução desiguais do metal.
Para o novo método, os pesquisadores utilizaram polímeros orgânicos covalentes (COPs) sintetizados.
Essas moléculas orgânicas resistentes, como nitrogênio e carbono, são unidas em uma estrutura compacta com aberturas bem definidas e são usadas como ânodo para íons de magnésio e cálcio.
Contudo, polímeros orgânicos como este têm pouca utilidade, pois geralmente possuem vida útil curta em baterias aquosas; eles se degradam rapidamente nos eletrólitos à base de água presentes nesse tipo de bateria, que podem ser extremamente ácidos ou extremamente alcalinos.
O eletrólito é essencial para a movimentação de íons entre o ânodo e o cátodo, razão pela qual as baterias aquosas são uma alternativa não inflamável e mais acessível às baterias tradicionais.
Então veio o “pulo do gato”, o momento “eureka” da pesquisa.
Os pesquisadores descobriram um composto específico (hexacetona-tetraaminodibenzo-p-dioxina) que combina carbonila de alta densidade, ideal para atrair íons positivos, com uma molécula rígida de tetraaminodibenzo-p-dioxina que mantém a hexacetona em sua estrutura plana, semelhante a um favo de mel.
Os eletrólitos neutros utilizados na pesquisa, com pH 7,0, conduzem os íons com alta eficiência. Combinados com a estrutura cuidadosamente ajustada, evitam a corrosão do COP.
Os aurores afirmam que, devido à quase neutralidade dos eletrólitos de sal de magnésio (pH = 5,5) e sal de cálcio (pH = 7,6), não se espera que ocorram reações secundárias excessivas, o que possibilita um desempenho de bateria altamente estável e ecologicamente correto.
Notavelmente, ambos os eletrólitos apresentam um alto grau de benignidade ambiental que os torna adequados para uso como “salmoura” (coagulantes) na produção de tofu.
Os pesquisadores afirmaram que os polímeros poderiam durar 120.000 ciclos de carga — mais de 10 vezes a vida útil de uma bateria de íon-lítio (Li-ion) típica usada para armazenamento em redes elétricas, de acordo com dados do Energy Sustainability Directory.
As baterias de armazenamento em redes elétricas completaram uma média de 1,1 ciclos por dia em 2024. Nesse ritmo, a bateria aquosa poderia durar aproximadamente 300 anos antes de precisar ser substituída.
Os pesquisadores também afirmaram que os eletrólitos usados na nova bateria são tão seguros que podem ser usados como salmoura de tofu, ou seja, não são tóxicos e podem ser descartados facilmente no meio ambiente.
Assim, entre os materiais testados, especificamente o o Hex-TADD-COP demonstrou ciclagem ultra estável com alta retenção de capacidade por mais de 120.000 ciclos, em grande parte devido à participação minimizada de prótons no processo de armazenamento de carga.
Quando combinado com um eletrodo positivo análogo ao azul da Prússia (CuFe-PBA) para formar uma célula completa de íons metálicos bivalentes, ele exibe um platô de tensão pronunciado e fornece alta energia específica, juntamente com desempenho de ciclagem estável a longo prazo.
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As baterias aquosas são ideais para armazenamento de energia em larga escala, usinas solares e eólicas, navios, aviões e na indústrias
As baterias aquosas são particularmente vantajosas para o armazenamento de energia em larga escala, em usinas solares, parques eólicos, aviões, navios e indústria.
Suas propriedades não inflamáveis, baixo custo, longa vida e ser biodegradável prometem promover um salto na implementação das energias renováveis e na mobilidade e transporte.
Mas os pesquisadores também testaram a bateria em formato de célula tipo bolsa, de pequeno porte, mais próximo de uma configuração comercial, e obtiveram resultados estáveis por mais de três mil ciclos.
Existem algumas desvantagens e limitações. As baterias aquosas não armazenam tanta energia quanto as baterias convencionais de íon-lítio ou os dispositivos de íon-sódio (Na-ion), porque os eletrodos à base de água limitam a voltagem máxima.
O mais importante, descrevem os autores, as células completas são ambientalmente benignas, não tóxicas e estão em conformidade com os padrões de descarte direto (GB 18599-2020, ISO 14001, Lei de Conservação e Recuperação de Recursos RCRA, EUA).
De forma que, as descobertas representam um avanço considerável no desenvolvimento de materiais de eletrodo negativo compatíveis com eletrólitos neutros, oferecendo uma solução de armazenamento de energia mais segura, de alto desempenho, duradoura e ambientalmente sustentável.
Por que o sonho das baterias de alta potência foi alcançado?
A mais recente inovação solucionou as deficiências com uma composição química que é atóxica e altamente eficiente a longo prazo, resultando em uma vida útil da bateria muito maior e menos complicações associadas ao descarte da bateria.
Embora o caminho até a produção comercial ainda exija novas etapas de validação, uma bateria que combina durabilidade excepcional em laboratório, eletrólito não inflamável e descarte simplificado representa uma proposta concreta para o armazenamento de energia limpa em escala.
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Bibliografia
Curadoria Técnica e Análise Audiovisual: Conteúdo Bibliográfico e Audiovisual Selecionado e Validado por Dr. Sergio Almeida Loiola – CV Lattes/CNPq.
Revista Nature Communications,
http://doi.org/10.1038/s41467-026-69384-2
Universidades da China
Hong Kong
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