Vehiculele electrice au devenit un element central în strategia Uniunii Europene de reducere a emisiilor de carbon, însă durata de viață a bateriilor rămâne un obstacol major. Cercetători din mai multe țări europene, sprijiniți financiar de UE prin proiectul PHOENIX, dezvoltă o tehnologie capabilă să detecteze rapid defectele interne și să repare automat celulele bateriei. Ideea este simplă, dar cu impact uriaș: baterii care rezistă mai mult, se strică mai rar și necesită mai puține resurse pentru a fi fabricate sau înlocuite.
Proiectul își propune să reducă atât costurile, cât și amprenta de carbon a bateriilor pentru vehicule electrice, păstrând performanța ridicată chiar și după ani de utilizare. Pentru acest lucru, echipe din Belgia, Elveția, Germania, Italia și Spania lucrează la integrarea unor senzori avansați și a unor mecanisme de autorefacere, inspirate din chimia materialelor și tehnologiile de microelectronică.
Cum detectează și repară bateria propriile defecte
În prezent, sistemele de gestionare a bateriei (BMS) monitorizează doar parametri de bază precum tensiunea, temperatura și curentul. PHOENIX extinde această funcționalitate prin introducerea unor senzori capabili să identifice dilatarea celulei, variații termice anormale și chiar apariția gazelor periculoase, precum hidrogenul sau monoxidul de carbon. Acești senzori oferă o imagine detaliată asupra „stării de sănătate” a bateriei, permițând intervenția înainte ca defecțiunea să devină ireversibilă.
Repararea efectivă poate fi declanșată prin mai multe metode. În unele cazuri, bateriile ar putea fi presate pentru a reveni la forma inițială; în altele, aplicarea unei cantități controlate de căldură ar putea reface legăturile chimice deteriorate. O abordare promițătoare vizează utilizarea câmpurilor magnetice pentru a distruge dendritele metalice — structuri care pot cauza scurtcircuite și defecte majore.
Beneficiile și provocările tehnologiei
Pe lângă extinderea duratei de viață, tehnologia ar putea permite reducerea dimensiunii bateriilor, păstrând în același timp autonomia vehiculelor electrice. Cercetătorii explorează inclusiv utilizarea siliciului în locul grafitului pentru anod, ceea ce ar putea crește densitatea energetică, dar ar necesita mecanisme de autoreparare mai robuste pentru a compensa expansiunea materialului în timpul ciclurilor de încărcare.
Testele efectuate pe prototipuri de celule tip „pungă” au arătat că senzorii integrați pot furniza date esențiale pentru prevenirea defectelor majore. Cu toate acestea, introducerea acestor sisteme adaugă un cost suplimentar, motiv pentru care echipa PHOENIX caută soluții de optimizare care să facă tehnologia accesibilă la scară largă.
Dacă va fi adoptată în producția comercială, această inovație ar putea schimba radical piața auto electrică, oferind baterii mai durabile, mai sigure și cu un impact ecologic redus. Într-o lume în care legislația europeană impune vânzarea exclusivă de mașini cu emisii zero după 2035, bateriile autoreparabile ar putea fi una dintre cheile pentru o tranziție sustenabilă și eficientă către mobilitatea electrică.