Já não nos surpreendemos com satélites feitos de compensado, mas uma caixa de madeira para uma bateria de carro elétrico é uma inovação no desenvolvimento do transporte moderno. Tal solução teria sido a norma há duzentos ou mesmo cem anos – durante os primeiros experimentos com tração elétrica. Pareceria estranho esperar algo assim no século XXI, mas aconteceu: cientistas da Universidade Técnica de Graz produziram e comprovaram as vantagens da madeira e do aço como materiais para caixas de baterias de tração.
Fonte da imagem: TU Graz
Os pesquisadores estavam preocupados com duas questões: a compatibilidade ambiental da produção das caixas de baterias de tração e sua resistência a danos mecânicos e ao fogo. Não é segredo que danos graves à bateria de tração de um veículo elétrico frequentemente terminam em incêndio. O incêndio pode ser de grande escala se se espalhar para células não afetadas pelo acidente. Portanto, os projetos das caixas de baterias são rígidos, com juntas à prova de fogo, para proteger as células de danos mecânicos o máximo possível.
Cientistas austríacos realizaram um excelente trabalho ao desenvolver uma estrutura para um compartimento de bateria de tração, feita de aço e madeira. Primeiramente, foi montada uma estrutura de madeira, em torno da qual o compartimento externo da bateria foi formado por meio da soldagem de chapas de aço. Espaçadores de madeira foram fornecidos para aumentar a resistência da estrutura. Além disso, a madeira foi tratada para adquirir uma estrutura microcelular – o que também ajudou a absorver a energia do impacto em caso de acidente.
Por fim, a cortiça foi usada como espaçador térmico para as tampas superior e inferior da caixa da bateria. Durante a combustão, a cortiça carbonizava, criando uma camada protetora térmica adicional.
Durante um teste controlado de incêndio criminoso, a caixa de madeira e aço da bateria, quando aquecida a 1300 °C, não apresentou desempenho pior do que a caixa de alumínio padrão da bateria de tração do Tesla Model S. Além disso, graças à camada de cortiça, a temperatura no lado do isolamento térmico oposto ao fogo foi 100 °C menor do que quando a bateria padrão queimou. Mas por que tais complicações se ambas as caixas se comportaram quase da mesma forma durante um incêndio? Então, ambientalistas foram chamados para ajudar.
Descobriu-se que a produção de carcaças de baterias de tração a partir de madeira e aço supera a produção de carcaças de alumínio em quase todos os aspectos em termos de respeito ao meio ambiente dos processos industriais. As estruturas de madeira eram inferiores apenas em um critério: o impacto ambiental durante o uso da terra, pois a madeira precisa ser cultivada, consumindo os recursos correspondentes. Para resolver esse problema, os cientistas começaram a estudar a possibilidade de substituir madeira de alta qualidade por madeira de baixa qualidade, incluindo aparas e resíduos de produção. Mas essa é outra história.