AleaSoft Energy Forecasting, 12 de dezembro de 2025. Num mercado dominado pelas baterias de lítio, uma tecnologia que sempre esteve presente começa a ganhar destaque. As baterias de níquel-hidrogénio, utilizadas há décadas em missões espaciais devido à sua extrema fiabilidade, estão a ganhar terreno graças a avanços recentes que reduzem o seu custo de produção. A sua longa vida útil, baixo custo de manutenção e maior segurança posicionam-nas como uma alternativa sólida para os grandes sistemas de armazenamento do futuro.
As baterias do tipo Li-Ion (LIB) dominam o mercado do armazenamento de energia, sendo utilizadas em diversos campos: dispositivos eletrónicos, veículos ou fornecimento de energia elétrica. Em comparação com os seus concorrentes, são as que têm maior densidade energética e são fabricadas com materiais a preços mais competitivos. Nesta corrida emergente para integrar o armazenamento de energia com as energias renováveis ou os centros de dados, existem outros tipos de baterias que poderiam posicionar-se e chegar a dominar o mercado. Em especial, destacam-se as baterias do tipo níquel-hidrogénio (NiH2 ou Ni-H), que são utilizadas há muitos anos, apresentando uma fiabilidade comprovada e com uma recente redução de custos que as torna economicamente competitivas.
As origens das baterias Ni-H
As baterias do tipo Ni-H são utilizadas desde os anos 70. A NASA desenvolveu-as para projetos tão importantes como o Telescópio Espacial Hubble, a Estação Espacial Internacional, as missões Rover a Marte e uma grande variedade de satélites. Na época em que as baterias começaram a ser necessárias para este tipo de missões, a tecnologia das baterias de lítio estava em um estágio muito inicial de desenvolvimento, com uma vida útil limitada de cerca de 200 ciclos, pelo que a NASA optou por uma tecnologia alternativa que se adaptasse melhor às suas necessidades.
Desde o início, as baterias Ni-H proporcionaram uma vida útil de 30.000 ciclos, posicionando-se como a opção ideal para essas missões de longa duração. O Telescópio Espacial Hubble, lançado em 1990 e ainda em funcionamento, tem usado essas baterias durante toda a sua vida útil. Graças à energia armazenada pelas placas solares do satélite, elas podem alimentar os seus componentes eletrónicos durante os períodos da sua órbita em que passa pela sombra da Terra. Além da sua longa vida útil, as outras características que as tornam a melhor opção para missões espaciais são a sua eficiência em temperaturas extremas, tanto frias como quentes, a sua estabilidade e o seu baixo custo de manutenção.
Até agora, essas baterias utilizavam um catalisador feito de materiais muito caros, como platina ou paládio, viáveis para projetos de grande orçamento, como os da NASA, mas pouco competitivos no mercado. Nos últimos anos, foi descoberto um substituto à base de níquel e cobalto que reduziu consideravelmente o seu preço de fabrico, posicionando-as como a concorrente atual e possível substituta a médio ou longo prazo das LIB.
Materiais, custo e impacto ecológico
A sua densidade energética é de 140 Wh/kg, contra os 260 Wh/kg das baterias de iões de lítio, o que significa que é necessária uma quantidade maior dessas baterias para armazenar a mesma quantidade de energia. É por isso que, após 18 anos utilizando baterias do tipo Ni-H, na Estação Espacial Internacional elas estão a ser substituídas por baterias Li-Ion. A sua utilização não é a mais adequada para projetos com dispositivos de tamanho reduzido ou para veículos. Em contrapartida, são a tecnologia adequada para projetos estáticos de ligação à rede, como sistemas de armazenamento stand-alone, sistemas híbridos, centros de dados ou mesmo para o autoconsumo.
Atualmente, as baterias de Ni-H são mais caras de produzir do que as LIB. Os preços do níquel atingiram um máximo histórico em 2022, mas desde então têm mantido uma tendência de queda, o que leva a prever que o custo de produção irá diminuir. O hidrogénio pode ser obtido através de diferentes processos que são mais caros quanto mais respeitam as condições de sustentabilidade, sendo os processos que não emitem carbono (eletrólise através de energias renováveis) duas vezes mais caros do que os mais poluentes (Steam Methane Reforming). O ponto médio encontra-se na sua obtenção através da utilização de combustíveis fósseis com captura de carbono. Os processos de eletrólise por meios não poluentes também estão em vias de se tornarem mais baratos no futuro, o que tornará o processo de obtenção de hidrogénio mais económico e totalmente ecológico a longo prazo. O início da sua produção em grande escala também está a contribuir para reduzir ainda mais os seus custos de produção.
As baterias Ni-H utilizam materiais mais ecológicos e muito abundantes na Terra, pelo que são quase 100% recicláveis. O níquel pode ser encontrado em todos os continentes da Terra, garantindo um abastecimento seguro e económico.
Sem climatização nem manutenção e em condições mais seguras
Outro aspeto crítico das baterias de iões de lítio são as condições de segurança e estabilidade. As LIB são compostas por um ânodo, um cátodo e um eletrólito líquido altamente inflamável. Com o passar do tempo e o número de ciclos, as partículas de lítio criam fibras no ânodo, chamadas dendritos, que deterioram a eficiência da bateria, causam instabilidade e podem provocar sobreaquecimento, curto-circuitos e incêndios. Este fenómeno agrava-se em condições de temperatura extrema.
As baterias Ni-H, por sua vez, apresentam-se na forma de cilindros, que contêm níquel e hidrogénio. Através de reações químicas, é gerado o hidrogénio, que se encontra a alta pressão dentro do recipiente. Podem ser facilmente escalonadas conectando-as umas às outras. Estas baterias são muito mais seguras, pois, se a pressão máxima prevista for excedida, o mecanismo faz com que o hidrogénio se transforme em água por oxidação e apenas haja uma libertação na forma de gás para o exterior, sem causar sobreaquecimento, explosões ou incêndios. Não sofrem de formação de dendritos, pelo que não são necessárias tarefas periódicas de controlo e manutenção. Além disso, podem funcionar de forma eficiente tanto à temperatura ambiente como em temperaturas extremas de frio e calor (como no espaço ou noutros planetas). Não é necessário dispor de um sistema de climatização nos armazéns de baterias e estas podem ser instaladas em qualquer lugar do planeta, mesmo com um clima adverso.
Vida útil de mais de 30 anos para uma economia a longo prazo
As baterias do tipo Ni-H têm uma vida útil de 30.000 ciclos (equivalente a cerca de 30 anos com 3 ciclos por dia), após os quais continuam a manter 86% da sua capacidade original, podendo prolongar a sua vida útil por mais de 30 anos em boas condições. Em comparação, as LIB têm apenas cerca de 8.000 ciclos de vida útil, após os quais a sua eficiência fica abaixo de 60%.
A longa vida útil das baterias Ni-H, aliada a custos praticamente nulos de manutenção e climatização, melhores condições de segurança, boa escalabilidade, processos de fabricação que se tornarão progressivamente mais baratos e uma fiabilidade comprovada após décadas de participação em projetos da NASA, colocam estas baterias como concorrentes diretas das baterias do tipo Li-Ion, podendo chegar a liderar o mercado de armazenamento de energia em grandes projetos com ligação à rede elétrica.
AleaSoft Energy Forecasting na vanguarda do mercado de armazenamento de energia
O futuro do setor energético passa pela eletrificação e pela descarbonização, processo no qual os sistemas de armazenamento de energia são absolutamente necessários. A AleaSoft Energy Forecasting estuda o mercado, contemplando todas as opções de armazenamento, tanto as atualmente implementadas como as que estão em desenvolvimento. A sua posição como especialista no mercado e, graças a uma equipa formada por doutores e engenheiros especialistas no setor da energia e da investigação, permite antecipar a evolução do mercado e os seus novos participantes. Além das baterias do tipo Ni-H, outros modelos estão atualmente em desenvolvimento e podem vir a partilhar o mercado.
As baterias de estado sólido (SSB) têm uma estrutura semelhante às LIB, substituindo o eletrólito líquido por um material sólido. Isso aumenta a sua densidade energética e vida útil, diminui o seu tamanho e torna-as mais seguras. Por outro lado, são mais caras de produzir e têm problemas de estabilidade mecânica que ainda estão a ser otimizados. Ainda se encontram em fase de desenvolvimento e não se prevê a sua entrada no mercado antes de 2027 ou 2028, altura em que começariam a ser implementadas principalmente no setor dos veículos elétricos, onde estão a receber um maior investimento.
As baterias redox (Redox Flow Batteries) são o outro grande concorrente que as LIB podem enfrentar. Com o vanádio (VRFB) e o zinco-bromo (ZBB) como as melhores opções para este tipo de sistemas de armazenamento de energia, apresentam vidas úteis de mais de 20 000 ciclos e são mais seguras do que as LIB. A sua baixa densidade energética e o seu maior custo de produção fazem com que ainda se encontrem numa fase muito inicial para poderem competir no mercado.
A divisão AleaStorage analisa a viabilidade de projetos de armazenamento com baterias, tanto autónomos como em hibridização com centrais renováveis. Através de um modelo híbrido próprio que incorpora Inteligência Artificial, são geradas simulações de milhares de cenários possíveis, estimando as receitas e a rentabilidade a longo prazo, otimizando a sua operação e fornecendo análises personalizadas para diferentes modelos de negócio. A AleaSoft Energy Forecasting acompanha todos os setores envolvidos na transição energética, contribuindo com a sua experiência e conhecimentos no setor para realizar essa transição da maneira ideal.
Fonte: AleaSoft Energy Forecasting.
