O que é uma bateria Redox?
Uma bateria redox, também conhecida como bateria de fluxo redox, é um tipo de bateria que converte energia química em energia elétrica através do uso de substâncias químicas eletricamente condutoras armazenadas externamente, conhecidas como eletrólitos. Redox refere-se a uma reação de oxidação-redução, que é uma reação química na qual os átomos ou moléculas de uma substância perdem elétrons, ou são oxidados, e os de outro ganham elétrons, ou são reduzidos. Esse movimento de partículas carregadas cria uma corrente elétrica. Essa corrente é criada quando os eletrólitos são bombeados dos tanques de retenção nos quais são armazenados em uma pilha, onde juntos eles produzem uma reação química de redução da oxidação que cria uma corrente elétrica útil.
As baterias Redox funcionam de maneira semelhante às baterias domésticas comuns. Ao contrário de uma bateria usada em um telefone celular ou despertador, uma bateria redox não está contida compactamente em uma única unidade. Seu eletrólito carregado negativamente é armazenado em um tanque externo e seu eletrólito carregado positivamente é armazenado separadamente em outro tanque externo. Enquanto esses eletrólitos são separados, não há troca de elétrons entre eles. Quando a eletricidade é necessária, os eletrólitos são bombeados para uma unidade conhecida como pilha, onde ocorre uma reação de redução da oxidação na qual os elétrons são trocados entre eles, produzindo assim uma corrente elétrica.
Há várias vantagens em usar baterias redox em certas aplicações em relação a outros tipos de baterias. Uma grande vantagem é que uma bateria redox pode armazenar uma quantidade muito grande de energia, normalmente de alguns quilowatts a alguns megawatts, dependendo da quantidade de eletrólitos disponíveis. As baterias Redox podem ser fabricadas com substâncias não tóxicas e não descarregam nenhuma substância perigosa para o meio ambiente no decorrer de sua operação. Eles também têm vida útil longa, exigem pouca manutenção e podem ser recarregados com relativa rapidez.
Por outro lado, uma bateria redox requer um volume relativamente grande de eletrólitos para a quantidade de energia que produz, tornando-a impraticável para produção de eletricidade em pequena escala ou para uso em aplicações portáteis. A configuração complexa de hardware de uma bateria redox é outra desvantagem. Requer equipamentos como tanques, bombas para colocar os eletrólitos na pilha, sistemas de controle para regular o fluxo dos eletrólitos e muito mais. Por esses motivos, as baterias redox são mais comumente usadas em aplicações em larga escala ou em locais remotos, fora da rede elétrica, onde são necessárias grandes quantidades de energia.
Por exemplo, uma bateria redox pode fornecer energia para uma estação remota de telefone celular, onde a energia da rede não está disponível e a manutenção frequente seria cara. Outra aplicação para a qual as baterias redox são adequadas é nivelar a quantidade de eletricidade disponível em usinas de energia solar ou eólica. A energia solar é produzida quando o sol brilha; a energia eólica é produzida quando o vento sopra. A produção de energia de qualquer uma dessas fontes pode cair drasticamente, pois mudanças desfavoráveis no clima causam quedas indesejáveis na disponibilidade de energia. Uma bateria redox pode ser usada para armazenar excesso de eletricidade quando é produzida e posteriormente equilibrar a eletricidade disponível quando as mudanças climáticas diminuem a produção de energia solar ou eólica.