A Universidade de São Paulo (USP) deu um passo relevante na corrida por novas tecnologias de armazenamento de energia ao desenvolver uma bateria funcional de nióbio, capaz de atingir 3 volts, ser recarregável e operar fora das condições ideais de laboratório. O projeto já entrou na fase de testes industriais, um estágio raro para pesquisas acadêmicas no Brasil.
Segundo o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), o desenvolvimento começou há dez anos, sob coordenação do professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), líder do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces e pesquisador do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica e Sustentabilidade (INCT).
O desafio do nióbio
O maior obstáculo sempre foi conhecido: o nióbio se degrada facilmente em ambientes eletroquímicos convencionais, especialmente na presença de água e oxigênio. Crespilho explica que a solução veio da própria natureza. Em sistemas biológicos, como enzimas e metaloproteínas, metais altamente reativos mudam de estado eletrônico continuamente sem se degradar, porque operam em ambientes químicos rigorosamente controlados.
A partir dessa lógica, o grupo desenvolveu uma espécie de “caixa de proteção inteligente” para o metal, batizada de NB-RAM (Niobium Redox Active Medium). Nesse sistema, o nióbio funciona como um interruptor que alterna seus níveis de forma controlada, sem perder estabilidade. O conceito biológico foi traduzido em engenharia eletroquímica.
Estabilidade virou prioridade
Grande parte do avanço recente é resultado do trabalho da pesquisadora Luana Italiano, da USP, que dedicou dois anos ao refinamento do sistema. Foram dezenas de versões experimentais até alcançar estabilidade, repetibilidade e controle fino dos parâmetros.
Ela explica que o equilíbrio foi o ponto crítico do projeto. Proteção excessiva impede a entrega de energia; proteção insuficiente leva à degradação do material. O sistema final conseguiu funcionar de forma estável não apenas no laboratório, mas também em arquiteturas próximas às utilizadas pela indústria.
Prova de conceito industrial
A tecnologia já conta com protótipo funcional e teve patente depositada pela USP. A bateria alcançou 3 volts, a mesma faixa de tensão da maioria das baterias comerciais atuais.
Em parceria com o pesquisador Hudson Zanin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), o dispositivo foi testado em formatos industriais padrão, como células tipo coin (moeda) e pouch (laminadas flexíveis). Nessas configurações, a bateria passou por diversos ciclos de carga e descarga, confirmando a prova de conceito em ambientes controlados.
Ciência como estratégia nacional
Para avançar à fase final de desenvolvimento, Crespilho defende a criação de um centro multimodal de pesquisa e inovação, envolvendo governos estadual e federal, universidades e startups de base tecnológica.
Segundo ele, a bateria de nióbio mostra que o Brasil pode ir além do papel histórico de exportador de matéria-prima. “O país pode liderar tecnologias, desde que a ciência seja tratada como prioridade nacional”, afirmou.
Não é exagero. Quando a pesquisa sai do laboratório e entra na indústria, ela deixa de ser promessa e começa a virar política de desenvolvimento.