Bateria para aplicações de defesa

Gerar energia pulsada dinâmica e de alta energia é uma coisa. Fazer isso mantendo as baterias frias e seguras, no entanto, é outra.

A Universidade de Auburn, sediada no Alabama, e a IntraMicron Inc., uma empresa de desenvolvimento de tecnologia de engenharia, mostraram uma maneira de atender às demandas extremas de sistemas elétricos de energia pulsada, adaptados para missões de defesa de última geração, em uma demonstração especial em 7 de dezembro. Os convidados testemunharam descargas de carga de missão de energia pulsada emuladas, alimentadas por uma bateria de íons de lítio de última geração de 1.000 volts, como parte dos esforços contínuos da equipe para melhorar a postura de segurança nacional e defesa do país.

Uma bateria de íons de lítio de 1.000 volts desenvolvida pela Universidade de Auburn e pela IntraMicron. (Foto: Universidade de Auburn)

"Temos uma das maiores baterias de íons de lítio do mundo, que pode descarregar com segurança em níveis de energia mais altos ou mais rápidos do que qualquer outro sistema de bateria de íons de lítio disponível", disse Bruce Tatarchuk, cofundador e CEO da IntraMicron, que também atua como diretor do Centro de Fabricação de Materiais Microfibrosos da Universidade de Auburn e professor titular Charles Gavin III no Departamento de Engenharia Química.

A bateria e o sistema de resfriamento da IntraMicron, em conjunto com outros sistemas de resfriamento desenvolvidos para a própria carga, são acoplados, cortesia da Rocky Research/Honeywell.

“Quando você descarrega uma bateria em sua potência máxima, metade da energia vai para a carga elétrica e a outra metade é gerada como calor dentro da bateria”, disse Tatarchuk. “São 1.000 volts e 800 amperes, e essa é uma bateria de 800 kW. Nossa tecnologia oferece um meio seguro e eficaz de remover esse calor, o que evita que uma bateria esquente tanto a ponto de explodir e, em seguida, causar a ignição de todas as outras 275 baterias do conjunto.”

“Somos líderes neste pacote de baterias e design, e possuímos patentes nos EUA e no mundo todo. É o nosso bebê”, disse Tatarchuk.

O sistema foi projetado com as máximas precauções de segurança para evitar falhas na propagação da bateria, disse Tatarchuk, permitindo que as células operem com picos de corrente e potência. Aproveitando o gerenciamento térmico, essa tecnologia térmica da bateria permite um aumento de até quatro vezes na densidade de potência, preparando o cenário para os requisitos de energia pulsada da próxima geração. O armazenamento de energia térmica oferece capacidade de resfriamento consistente e de alta densidade para energia direcionada ou outros sistemas de missão e requisitos de energia.

“Do ponto de vista da pesquisa, nós da Universidade de Auburn nos concentramos fortemente no impacto social e na melhoria da qualidade de vida, impulsionando nossa economia e protegendo nossa nação”, disse Steve Taylor, vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento econômico da Universidade de Auburn. “A Auburn realiza um trabalho significativo de segurança nacional nas áreas de engenharia, ciências, matemática e medicina veterinária. A IntraMicron faz parte desse esforço geral na área de manufatura, ajudando a garantir que tenhamos a base industrial adequada neste país para defender nossa economia. Fazer investimentos estratégicos em professores de pesquisa, na infraestrutura de pesquisa do campus e em programas de pesquisa pode produzir a tecnologia necessária para nossa defesa. E, neste caso, continuar a impulsionar nossa economia e manter os Estados Unidos seguros.”

A IntraMicron, fundada em 2001 para comercializar a tecnologia de materiais microfibrosos desenvolvida na Universidade de Auburn, também desenvolveu aditivos condutores usados pela indústria aérea para eliminar carga estática, máscaras de gás de última geração usadas por soldados da OTAN e dos EUA, sistemas de catalisadores que produzem combustíveis renováveis a partir de resíduos, filtros metálicos para produção química e farmacêutica e as baterias de lítio mais potentes e seguras do planeta.

Tatarchuk disse que a mensagem principal não se refere apenas à IntraMicron, ou à Auburn, e a uma nova tecnologia. Em vez disso, "trata-se de trabalho em equipe colaborativo e de um olhar atento às necessidades de nossos stakeholders".

“Você verá estudantes de ensino cooperativo e de pós-graduação de Auburn trabalhando lado a lado na IntraMicron, e também verá engenheiros que são ex-alunos de ensino cooperativo”, disse Tatarchuk. “As Forças Armadas estão preocupadas com o desenvolvimento da força de trabalho e com o fornecimento estratégico e o acesso a pessoas com conhecimento em tecnologia. O fato de podermos alinhar a experiência educacional dos alunos com as necessidades críticas da força de trabalho do futuro é muito importante.”

Aqui, temos uma universidade e uma pequena empresa spin-off trabalhando juntas. Não estamos apenas falando sobre isso. Estamos realmente fazendo. Estamos demonstrando que não se trata apenas de uma tecnologia específica e um grupo de pessoas colaborando. Trata-se também de uma plataforma abrangente e colaborativa que estamos abordando. Quem será impactado? Alvos de pesquisa que trazem benefícios sociais... sendo este o caso da defesa nacional.