Isto impulsionará a procura por tecnologias de armazenamento de energia de longa duração (LDES) capazes de fornecer energia durante períodos prolongados, superiores a seis horas, de forma economicamente viável.
Embora os custos dos sistemas de armazenamento de energia em baterias de iões de lítio (BESS) continuem a diminuir, estas tecnologias não conseguem dissociar a sua capacidade energética da sua potência de saída. Os bancos de baterias reativas (RFBs) conseguem, dimensionando independentemente o volume do eletrólito para aumentar a capacidade energética e as pilhas de células para aumentar a potência. Em teoria, podem atingir um investimento inicial mais baixo (US$/kWh) em comparação com os BESSs de iões de lítio em aplicações de longa duração. Além disso, os químicos não baseados em vanádio — como os químicos orgânicos ou baseados em ferro — que utilizam materiais abundantes ou eletrólitos mais baratos de sintetizar, reforçam o potencial dos RFB como uma tecnologia de menor custo a longo prazo.
Projetos de baterias de fluxo redox instalados recentemente. Fonte: IDTechEx.
Aplicações em Data Centers e a Ascensão da IA:
Para além da futura procura por sistemas de armazenamento de energia de longa duração (LDES) e em pleno crescimento da inteligência artificial (IA), as baterias de fluxo redox (RFBs) podem também ser utilizadas para suportar data centers. A IDTechEx identificou vários projetos importantes de RFBs aplicados a data centers na Europa e nos Estados Unidos.
As RFB podem contribuir para a descarbonização dos centros de dados, substituindo os geradores a diesel utilizados como sistemas de alimentação ininterrupta (UPS), gerindo cargas computacionais variáveis e reduzindo a procura de energia da rede elétrica nas horas de ponta. A utilização de eletrólitos não inflamáveis e o crescente escrutínio da segurança das baterias de iões de lítio após os recentes incêndios de grande escala representam uma importante proposta de valor para os desenvolvedores de RFBs.
Outras vantagens incluem a reciclabilidade do eletrólito e um menor custo nivelado de armazenamento (LCOS) em aplicações de longa duração. Estes fatores impulsionarão o crescimento do mercado de RFBs a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 27% entre 2026 e 2036.
Crescimento recente do mercado:
Nos últimos anos, o mercado de baterias de fluxo redox (RFB) apresentou um crescimento significativo em comparação com o período anterior a 2023. A Rongke Power, uma empresa líder no setor, foi responsável por diversos projetos de baterias de fluxo, que variaram entre centenas de MWh até mesmo GWh. Outras grandes empresas, como a Sumitomo Electric Industries, a Invinity Energy Systems e a CellCube, continuaram a implementar baterias de fluxo de vanádio, a expandir as suas operações e a estabelecer parcerias na cadeia de abastecimento.
O financiamento também tem sido notável: a IDTechEx identificou mais de mil milhões de dólares arrecadados cumulativamente por empresas do setor RFB, um valor significativo para uma tecnologia que compete com o armazenamento de iões de lítio, dominante no mercado.
Políticas e Programas para Impulsionar o Crescimento:
Embora o crescimento recente das baterias de fluxo redox (RFBs) tenha sido significativo, ainda é pequeno em comparação com as baterias de iões de lítio, principalmente devido ao elevado custo das tecnologias baseadas em vanádio (VRFB).
Programas e políticas como
o One Big Beautiful Bill Act (OBBBA) nos EUA e
o Cap & Floor Scheme no Reino Unido,
juntamente com projetos apoiados pela Comissão de Energia da Califórnia (CEC),
serão cruciais para o desenvolvimento dos mercados de RFB e armazenamento de energia de baixa energia (LDES) no Ocidente.
Química das Baterias de Fluxo Redox:
As VRFB são a química mais amplamente implantada e compreendida. No entanto, em comparação com as baterias de iões de lítio, apresentam uma menor densidade de energia e custos mais elevados em aplicações de curta duração devido à utilização do mineral crítico vanádio.
Por conseguinte, tem crescido o interesse em químicas alternativas não baseadas em vanádio, tais como:
orgânico
(ferro puro),
Ferro-vanádio (Fe-V),
Ferro-cromo (Fe-Cr),
Ferro-zinco (Fe-Zn),
Ferro-hidrogénio (Fe-H),
Manganês
, CO₂,
Água salgada e
Microemulsões.
Para competir no mercado global, será fundamental utilizar materiais abundantes e de baixo custo, com cadeias de abastecimento acessíveis, além de oferecer um elevado desempenho em densidade energética, eficiência, potência e vida útil do sistema.
Projetos de baterias de fluxo redox instalados recentemente. Fonte: IDTechEx.
Inovação em Componentes e Materiais:
As baterias de fluxo são sistemas complexos semelhantes a células de combustível ou eletrolisadores. O seu desempenho depende de:
eletrólito,
pilha de células e
componentes auxiliares.
As inovações em elétrodos e placas bipolares estão a ser desenvolvidas para melhorar a densidade de potência. Foram também observadas expansões na capacidade de produção de eletrólito de vanádio e novas alianças na cadeia de abastecimento.
Autor: Conrad Nichols, Analista de Tecnologia Principal
