Ônibus elétrico com bateria de nióbio roda pouco, mas recarga ocorre em 10 minutos

“O senhor já ouviu falar em nióbio?”, perguntava Éneas Carneiro (1938-2007) diretamente para a câmera, em vídeo de campanha de 1996. Em resposta, a dra. Havanir, então candidata à prefeitura de São Paulo, dizia: “O nióbio é o metal do próximo século, que permite construir aviões supersônicos.”

O próximo século chegou e, com ele, novas aplicações para o elemento. Ele está presente na bateria do futuro ônibus elétrico da VWCO (Volkswagen Caminhões e Ônibus).

O nióbio substitui o grafite no ânodo (polo negativo) da bateria de íon-lítio. O metal é combinado ao titânio e, segundo os desenvolvedores, permite recargas mais rápidas, além de maior durabilidade.

O ônibus de piso baixo foi construído com base no Volkswagen e-Delivery, primeiro caminhão 100% elétrico produzido no Brasil. A fábrica fica em Resende (RJ).

O primeiro e-Bus da Volks será lançado em agosto, mas ainda com as baterias convencionais, sem nióbio.

A nova tecnologia segue em desenvolvimento avançado, embora não haja uma data de chegada ao mercado. A expectativa das empresas envolvidas é que o lançamento comercial ocorra ao longo de 2025.

O protótipo da Volkswagen está configurado sobre um chassi com capacidade de 18 toneladas. A autonomia é baixa, apenas 60 quilômetros. Isso, contudo, é compensado pela recarga ultrarrápida.

Segundo a VWCO, é possível recuperar a energia em 10 minutos quando o veículo está plugado em um pantógrafo (acoplagem no teto) de 300 kW. Essa solução possibilita rodar continuamente, com paradas para reabastecimento ocorrendo em instalações adequadas ao longo da rota.

O processo é mais prático com esse sistema, segundo Rodrigo Chaves, vice-presidente de engenharia da Volkswagen Caminhões e Ônibus. Mais de 90% das aplicações serão para o uso metropolitano no transporte público.

A empresa instalou, em parceria com a ABB, um equipamento de recarga em Araxá (MG), na sede da CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração). A empresa é a maior produtora de nióbio do mundo.

Durante a demonstração, o reabastecimento foi concluído em 8 minutos e 37 segundos. No término, o pantógrafo foi desconectado automaticamente.

Já os ônibus elétricos convencionais, embora tenham maior autonomia, exigem que a recarga seja feita nas garagens das empresas em um processo mais longo, que exige maior infraestrutura, com parada do veículo por algumas horas.

O modelo da Volks está equipado com quatro packs de bateria, e cada um tem até 30 kWh de capacidade. Estima-se que a durabilidade seja superior a 10 mil ciclos de recarga.

De acordo com a VWCO, o acumulador com nióbio é mais estável, o que reduz o acúmulo de dendritos —que são cristais de lítio que se formam a partir dos ânodos e podem prejudicar o rendimento do equipamento.

A tecnologia para a nova bateria foi desenvolvida pela japonesa Toshiba em parceria com a CBMM.

Sediada em Araxá, a empresa brasileira é controlada pela família Moreira Salles, que detêm 70% da companhia. Chineses, japoneses e sul-coreanos dividem os 30% restantes. Há capacidade para produzir 150 mil toneladas de nióbio por ano.

As atividades na cidade mineira tiveram início em 1955. Ricardo Lima, CEO da CBMM, diz que, naquela época, ainda não tinha ideia de quais aplicações seriam possíveis para o metal.

O Brasil é responsável por aproximadamente 90% do nióbio produzido no mundo. Dos metais críticos para a transição energética, é o mais abundante no Brasil.

Após processado, o elemento adquire um tom cinza escuro, levemente brilhante. É até semelhante ao grafite que substitui.

Segundo a CBMM, o metal pode ser manufaturado a partir de minérios diversos, como pirocloro e columbita. O produto usado na bateria é o óxido de nióbio.

Há grande interesse global pela tecnologia, já que pode resolver um dos principais problemas dos veículos elétricos: o tempo necessário para recarga.

O desafio é gerar combinações que permitam maior autonomia e conseguir chegar a uma escala de produção que possibilite reduzir os custos de aplicação.