Baterias com eletrólito sólido da NASA operam de 80 °C a menos 60 °C em testes e miram a noite de menos 200 °C na Lua

Projeto SPEARS testou protótipos em vácuo térmico e avança em uma tecnologia essencial para a presença humana prolongada no polo sul lunar.

Quem já ouviu o carro engasgar numa manhã muito fria sabe que baterias comuns sofrem com baixas temperaturas. Na Lua, o problema é de outra escala: no polo sul, a noite chega a menos 200 °C (menos 328 °F). Para enfrentar esse cenário, pesquisadores da NASA testaram protótipos de baterias com eletrólito sólido, que funcionaram em uma faixa ampla de temperatura durante ensaios de vácuo térmico no Centro de Pesquisa Langley, em Hampton, na Virgínia.

A iniciativa se chama Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space, ou SPEARS. Ela é liderada pelo Centro de Pesquisa Glenn, em Cleveland, e busca oferecer uma ferramenta para sustentar a presença humana na Lua no âmbito do programa Artemis.

Por que a bateria comum falha fora da Terra

As baterias de íons de lítio usadas em celulares e notebooks dependem de um eletrólito líquido. Esse é o ponto fraco para o ambiente lunar. Em temperaturas noturnas, o líquido congela e pode danificar a bateria. Com o calor do dia lunar, de cerca de 100 °C (212 °F), ela deixa de funcionar até esfriar. No vácuo do espaço, o líquido evapora.

O SPEARS troca esse líquido por um material sólido, à base de cerâmica ou polímero. A mudança, segundo os pesquisadores, abre várias vantagens, a começar pela tolerância a temperaturas extremas.

O que os testes em Langley mostraram

Segundo a NASA, em testes de vácuo térmico realizados no Centro de Pesquisa Langley, células protótipo pequenas operaram bem até 80 °C (176 °F) e até menos 60 °C (menos 76 °F). Com desempenho um pouco reduzido, funcionaram até menos 80 °C (menos 112 °F).

“Provamos pela primeira vez que essas células podem funcionar até menos 80 graus Celsius”, afirmou Yi Lin, responsável por testes e pesquisa do SPEARS em Langley. Ele disse estar confiante de que o desempenho pode melhorar e, talvez, a faixa possa ser ampliada nos próximos anos.

Os ensaios também avaliaram a resistência a oscilações bruscas. Depois de expostas a extremos entre 100 °C (212 °F) e menos 170 °C (menos 274 °F), as baterias não sofreram danos.

Sobreviver ao frio não é o mesmo que operar nele

Nem mesmo baterias de estado sólido funcionam a menos 170 °C. A diferença é que o eletrólito sólido não congela como um líquido, e por isso a bateria resiste ao frio extremo. Para retomar a operação, pequenos aquecedores levam o dispositivo à temperatura de trabalho.

Isso significa que o conjunto não precisaria ficar aquecido o tempo todo. A NASA aponta que isso pode reduzir a necessidade de sistemas pesados de gerenciamento térmico em naves e habitats lunares, o que permitiria projetos mais leves, custos menores e missões mais longas.

Do kit de emergência ao jipe lunar

As aplicações previstas vão de ferramentas, como furadeiras para uso em crateras permanentemente sombreadas, a veículos exploratórios e pacotes de energia de emergência para astronautas. Instrumentos científicos de longa duração também poderiam ser alimentados por elas. Outro requisito é que a bateria não represente risco de incêndio.

Lin explicou que a química pode ser ajustada com diferentes materiais de eletrodo: “Podemos ajustar a química usando diferentes materiais de eletrodo. Assim como a química dos seus fones de ouvido é diferente da do seu celular, que é diferente da do seu carro, todas essas químicas ainda podem funcionar com um eletrólito sólido. Podemos ajustar para energia, para potência, para durabilidade, dependendo da aplicação.”

Donald Dornbusch, pesquisador principal do SPEARS no Glenn, destacou a importância do trabalho: “Precisaremos delas na Lua também, e essas baterias precisarão operar de forma confiável e segura nesse ambiente hostil. É por isso que estamos trabalhando nessa tecnologia.”

Reflexos na Terra e na Amazônia

Embora seja projetado para o espaço, o SPEARS pode gerar aplicações terrestres. O projeto nasceu de uma iniciativa anterior de Lin e Dornbusch voltada à aeronáutica. Ji Su, cientista de materiais poliméricos e líder da tarefa em Langley, avalia que o mercado potencial é amplo: “Automóveis, celulares, dispositivos de comunicação, drones, qualquer coisa que precise de uma fonte de energia portátil.”

Para a Amazônia, o desenvolvimento é relevante por uma razão prática. A região depende de armazenamento de energia em comunidades isoladas, em sistemas solares e em equipamentos de monitoramento ambiental e drones, que operam sob calor e umidade intensos. Baterias de estado sólido, que dispensam eletrólito líquido inflamável, são uma linha de pesquisa acompanhada por esses setores, mas os resultados da NASA se referem a protótipos testados em vácuo, e não a condições tropicais.

O projeto SPEARS teve início em 2026, com financiamento da divisão de pesquisa e tecnologia avançadas da agência. Os pesquisadores seguem trabalhando para ampliar a faixa de operação das células nos próximos anos, etapa necessária antes de qualquer uso em missões lunares do Artemis.

Mais conteúdos sobre as pesquisas da agência estão disponíveis no portal de ciência da NASA.

Com informações de NASA.

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