ALAMEDA, Califórnia – O novo rastreador de fitness Whoop é preso ao pulso, de maneira muito parecida com qualquer outro monitor de saúde ou smartwatch. Mas você também pode comprar um sutiã esportivo ou leggings equipados com esse dispositivo minúsculo, que pode ser uma lasca de eletrônicos costurada no tecido das roupas.
Apertar um rastreador de fitness em um pacote tão elegante não foi pouca coisa, disse John Capodilupo, diretor de tecnologia da Whoop. Exigia um tipo totalmente novo de bateria. A bateria, construída por uma start-up da Califórnia, Sila, fornecia ao minúsculo rastreador de fitness mais energia do que as baterias mais antigas, mantendo a mesma vida útil da bateria.
Embora isso possa não parecer surpreendente, a bateria de Sila faz parte de uma onda de novas tecnologias de bateria que podem levar a novos designs em produtos eletrônicos de consumo e ajudar a acelerar a eletrificação de carros e aviões. Eles podem até ajudar a armazenar eletricidade na rede elétrica, ajudando nos esforços para reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
Novos tipos de baterias podem não impressionar os consumidores como novos aplicativos ou gadgets. Mas, como pequenos transistores, eles estão no centro do avanço da tecnologia. Se as baterias não melhorarem muito, nem os dispositivos que alimentam.
Empresas como Enovix, QuantumScape, Solid Power e Sila vêm desenvolvendo essas baterias há mais de uma década e algumas esperam entrar em produção em massa por volta de 2025.
O executivo-chefe e cofundador de Sila, Gene Berdichevsky, foi um dos primeiros funcionários da Tesla que supervisionou a tecnologia de baterias enquanto a empresa construía seu primeiro carro elétrico. Lançado em 2008, o Tesla Roadster usava uma bateria baseada na tecnologia de íon de lítio, a mesma tecnologia de bateria que alimenta laptops, smartphones e outros dispositivos de consumo.
A popularidade do Tesla, juntamente com o rápido crescimento do mercado de eletrônicos de consumo, gerou uma nova onda de empresas de baterias. O Sr. Berdichevsky deixou a Tesla em 2008 para trabalhar no que acabou se tornando Sila. Outro empresário, Jagdeep Singh, fundou a QuantumScape após comprar um dos primeiros Tesla Roadsters.
Ambos viram como as baterias de íon-lítio poderiam mudar o mercado automotivo. Eles viram uma oportunidade ainda maior se pudessem construir um tipo de bateria mais potente.
“As baterias de íon-lítio acabaram de ficar boas o suficiente, mas estagnaram”, disse Berdichevsky. “Queríamos levar a tecnologia ainda mais longe.”
A transição para carros elétricos
Na mesma época, o Congresso criou a ARPA-E, para Advanced Research Projects Agency-Energy, para promover a pesquisa e o desenvolvimento em novas tecnologias de energia. A agência alimentou as novas empresas de baterias com financiamento e outros apoios. Uma década depois, esses esforços estão começando a dar frutos.
Depois de levantar mais de US $ 925 milhões em financiamento, Sila emprega cerca de 250 pessoas em seu pequeno centro de pesquisa e fábrica em Alameda, a pequena cidade insular a oeste de Oakland. Quando ele e dois outros empresários fundaram a empresa em 2011, Berdichevsky achou que precisariam de cerca de cinco anos para colocar uma bateria no mercado. Demorou 10.
O rastreador de fitness Whoop 4.0, que chega às lojas na quarta-feira com uma assinatura mensal entre US $ 18 e US $ 30, é uma indicação inicial de como a tecnologia da Sila pode funcionar no mercado de massa.
A bateria fornece densidade de energia 17 por cento maior do que a bateria usada pelo monitor de fitness anterior da Whoop. Isso significa que o dispositivo pode ser um terço menor, oferecendo uma nova gama de sensores corporais e mantendo a mesma duração da bateria.
Sila and Whoop, uma empresa de Boston fundada por um ex-atleta de Harvard (batizado em homenagem a uma frase favorita que ele usava antes dos grandes jogos), disseram que tinham a capacidade de fabricação necessária para instalar a nova bateria em milhões de aparelhos nos próximos anos.
O rastreador de fitness, um dispositivo com um pequeno nicho de mercado, pode parecer um passo de bebê. Mas é um indicativo das esperanças de Sila de levar a tecnologia para carros elétricos e outros mercados.
“Se esse tipo de coisa entrar em um smartphone ou outro dispositivo de consumo, é um sinal de progresso real”, disse Venkat Viswanathan, professor associado de engenharia mecânica e ciência dos materiais na Carnegie Mellon University, especializado em tecnologias de baterias. “Isso não é fácil.”
Sila não é exatamente uma empresa de baterias. Ela vende um novo material – um pó de silício – que pode aumentar significativamente a eficiência das baterias e planeja construí-las usando muitas das mesmas fábricas e outras infraestruturas que produzem baterias de íon-lítio.
As baterias de hoje são baseadas no movimento de ida e volta dos átomos de lítio. Isso gera energia porque cada átomo está em um estado de carga positiva, o que significa que está faltando um único elétron. Nesse estado, esses átomos de lítio seriam ionizados. É por isso que são chamadas de baterias de íon de lítio.
Quando você conecta um carro elétrico a uma estação de carga, os átomos de íon de lítio se acumulam em um lado da bateria, chamado de ânodo. Quando você liga o carro e dirige pela estrada, a bateria fornece energia elétrica à medida que os átomos se movem para o outro lado, o cátodo. Isso é possível graças à composição química do ânodo, do cátodo e das partes circundantes da bateria.
Normalmente, o ânodo é feito de grafite. Para melhorar a eficiência da bateria, Sila substitui o grafite pelo silício, que pode empacotar mais átomos de lítio em um espaço menor. Isso significa baterias mais eficientes.
Hoje, a empresa produz esse pó de silício em sua pequena fábrica em Alameda. Em seguida, vende o pó para um fabricante de bateria – Sila não identificou a outra empresa – que insere o material em seu processo existente, produzindo a nova bateria para o rastreador de fitness Whoop.
“Estamos apenas atualizando as fábricas que estão sendo usadas hoje”, disse Berdichevsky.
Enquanto ele disse que essa abordagem deu a Sila uma vantagem significativa sobre seus muitos concorrentes, o Dr. Viswanathan, o professor da Carnegie Mellon, disse que outras empresas estão tomando caminhos diferentes para refinar a forma como as baterias de íon-lítio são construídas.
Empresas como Sila e QuantumScape já têm parcerias com montadoras e esperam que suas baterias cheguem aos automóveis em meados da década. Eles esperam que suas tecnologias reduzam significativamente o custo dos carros elétricos e ampliem sua autonomia.
“Se quisermos que os carros elétricos se tornem populares, temos que baixá-los até a faixa de preço de US $ 30.000”, disse Singh, presidente-executivo da QuantumScape. “Você não pode fazer isso com as baterias de hoje.”
Eles também esperam que suas baterias levem a novos dispositivos e veículos. Baterias menores e mais eficientes podem estimular o desenvolvimento de “óculos inteligentes” – óculos incorporados a pequenos computadores – ao permitir que os designers coloquem um conjunto mais ágil de tecnologias em armações menores e mais leves. A mesma tecnologia de bateria poderia revigorar os chamados carros voadores, um novo tipo de aeronave elétrica que poderia facilitar as viagens entre as principais cidades no final da década.
Mas essas são apenas duas possibilidades, pois “todos os aspectos da vida se tornarão mais eletrificados”, disse Viswanathan.
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