USP desenvolve bateria de nióbio de 3 volts e avança para testes industriais

Por Redação

14/01/2026  às  07:11:21 | | views 104

Tecnologia é recarregável, opera fora do ambiente de laboratório e pode colocar o Brasil na vanguarda do setor energético

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram uma bateria funcional de nióbio capaz de atingir 3 volts — faixa de tensão compatível com a maioria das baterias comerciais atuais. Recarregável e operando em condições reais, fora do ambiente ideal de laboratório, a tecnologia já entrou em fase de testes industriais e teve patente depositada pela universidade.

O projeto é resultado de uma década de pesquisa liderada pelo professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), à frente do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces da USP e pesquisador do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica e Sustentabilidade (INCT), sediado no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP).

O principal desafio técnico — a degradação do nióbio em ambientes eletroquímicos convencionais, especialmente na presença de água e oxigênio — foi superado a partir de uma solução inspirada na própria natureza. Segundo Crespilho, sistemas biológicos, como enzimas e metaloproteínas, conseguem operar com metais altamente reativos sem degradá-los, graças a ambientes químicos rigorosamente controlados.

A partir desse princípio, o grupo desenvolveu um meio redox ativo para o nióbio, chamado NB-RAM (Niobium Redox Active Medium), que funciona como uma “caixa de proteção inteligente” para o metal. “Dentro dela, o nióbio pode mudar de estado eletrônico diversas vezes, de forma controlada, sem se degradar. É exatamente o que ocorre nos sistemas biológicos, e foi isso que adaptamos para a bateria”, explica o pesquisador.

Grande parte do avanço do projeto se deve ao trabalho da pesquisadora Luana Italiano, também da USP, que dedicou dois anos ao refinamento do sistema até alcançar estabilidade e reprodutibilidade. O processo envolveu dezenas de versões experimentais, com ajustes sucessivos no ambiente químico e nos mecanismos de proteção do material ativo.

“Não bastava fazer a bateria funcionar uma única vez. Nosso foco foi garantir estabilidade, repetibilidade e controle fino dos parâmetros”, afirma Luana. Segundo ela, o maior desafio foi encontrar o equilíbrio entre proteção e desempenho elétrico. “Se protege demais, a bateria não entrega energia. Se protege de menos, ela se degrada.”

Como resultado, a bateria passou a operar de forma estável não apenas em condições laboratoriais, mas também em arquiteturas próximas às utilizadas pela indústria. A tecnologia já foi testada em formatos industriais padrão, como células tipo coin (moeda) e pouch (laminadas flexíveis), em parceria com o pesquisador Hudson Zanin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Nos testes, as baterias foram carregadas e descarregadas repetidas vezes, comprovando a viabilidade do sistema.

Para avançar à fase final de desenvolvimento e escalonamento industrial, Crespilho destaca a necessidade de um centro multimodal de pesquisa e inovação, envolvendo governos estadual e federal, universidades e startups de base tecnológica.

“A bateria de nióbio desenvolvida na USP mostra que o Brasil não precisa apenas exportar recursos naturais, mas pode liderar tecnologias de ponta — desde que a ciência seja tratada como prioridade nacional”, afirma o pesquisador.

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