Chega de pilhas!

O mercado

Em 2009, o mundo descartou aproximadamente 40 bilhões de pequenas baterias. Isso impulsionou a demanda por metais raros. O cobalto é essencial para baterias recarregáveis. O Prius híbrido jamais funcionaria sem neodímio. Embora os volumes por unidade sejam pequenos, mesmo pequenas variações na demanda por metais raros podem fazer com que os preços subam ou caiam dez vezes. As indústrias enfrentam incertezas quanto ao fornecimento futuro e estão protegendo suas posições, já que a demanda por baterias para aparelhos auditivos, marca-passos, telefones celulares, tocadores de MP3 e relógios pode atingir 100 bilhões de unidades por ano globalmente dentro de três a cinco anos. Prevemos um mercado varejista avaliado em € 100 bilhões anualmente.

A demanda por esses metais raros está sendo impulsionada pela introdução de "tecnologias verdes", como turbinas eólicas e baterias ecológicas. Some-se a isso o crescente apetite dos consumidores chineses por esses materiais raros, e especialistas preveem uma forte contração na próxima década. A maior parte do fornecimento de rênio, cobalto, neodímio e samário provém de um pequeno número de minas localizadas em regiões remotas da Mongólia Interior, Sibéria e República do Congo, estando, portanto, sujeitas a climas rigorosos e incertezas políticas. Nesse contexto, não é surpreendente que fundos de capital de risco estejam investindo fortemente no desenvolvimento de um amplo portfólio de baterias verdes inovadoras.

Inovação

As baterias verdes não são uma solução para os desafios descritos; são uma transição. Embora as fontes de energia verde substituam o cádmio e o mercúrio por lítio e níquel, essas baterias supostamente ecológicas, que causam menos danos ao meio ambiente e representam menos riscos à nossa saúde, dependem de uma variedade de quantidades mínimas de elementos de terras raras que exigem mineração, fundição e emissões de carbono que contribuem para as mudanças climáticas.

Inovações recentes no fornecimento de energia, desenvolvidas pelo Instituto Fraunhofer (Alemanha), um dos principais centros mundiais de pesquisa aplicada, oferecem uma abordagem diferente. Peter Spies e seus colegas projetaram um telefone celular que funciona sem baterias. A diferença de temperatura entre o corpo e o telefone fornece energia suficiente para mantê-lo em modo de espera. A conversão das ondas sonoras geradas pela voz em corrente elétrica por um dispositivo piezoelétrico alimenta a chamada — enquanto estivermos falando. Quanto mais se fala, mais longa a chamada. Essa é uma ciência já existente que se tornou um sucesso, visto que a mesma equipe projetou aparelhos telefônicos que requerem ainda menos energia.

Independentemente desta pesquisa, Jorge Reynolds — um dos inventores do marca-passo — demonstrou sua capacidade de reduzir a resistência à corrente, inspirando-se na produção e distribuição de energia elétrica usando nanofios de carbono. Anteriormente, uma baleia era um cachorro. Portanto, para manter o mesmo nível de potência do pulso, o coração da baleia teve que melhorar sua condutividade, e conseguiu, biologicamente. É a combinação da resistência reduzida, como idealizada por Reynolds, e da menor necessidade de energia, como demonstrado por Fraunhofer, que permite a redefinição da energia para eletrônicos miniaturizados, eliminando, em última instância, as baterias.

O primeiro fluxo de caixa

O lançamento de um novo marca-passo sem bateria exige anos de pesquisa, investimentos de capital significativos e talvez até uma década de paciência para obter as aprovações governamentais. Eliminar as baterias dos celulares implica uma reformulação completa da gestão da cadeia de suprimentos. Essa não é uma solução viável a curto prazo. É por isso que a Reynolds reuniu uma equipe na Ásia e na América Latina para lançar inovações no mercado. A primeira aplicação é um dispositivo sem bateria para medir a temperatura corporal sem fio. O potencial de mercado é substancial. Essa aplicação inovadora não compete com os dispositivos eletrônicos existentes.

É fato comprovado que a temperatura corporal da mulher aumenta durante a ovulação. Um simples adesivo fixado na roupa íntima poderia medir a temperatura corporal e compará-la com a de um modelo cadastrado em um site privado. Se a temperatura subir mais de meio grau Celsius em relação à média diária, há um alto grau de certeza de que a ovulação ocorreu. Atualmente, o controle da ovulação se baseia principalmente em métodos químicos, como a pílula. Essa inovação, que dispensa o uso de baterias, permite um controle simples e não invasivo do comportamento sexual sem a utilização de substâncias químicas.

A oportunidade

O uso de baterias tornou-se padrão e a maioria dos designers de produto o considera como algo natural. Os relógios representam um segmento enorme. No entanto, os relógios sem bateria tendem a ser caros e dependem de um número maior de peças, aumentando os custos de montagem, enquanto os relógios com bateria funcionam com apenas alguns componentes eletrônicos. Os relógios sem bateria são apenas um objetivo a longo prazo.

O potencial para entrar no mercado de dispositivos sem bateria reside em aplicações de microeletrônica móvel de alta tecnologia, onde o custo da eletricidade por quilowatt-hora é elevado e o tamanho da bateria é inconveniente. O primeiro mercado que vem à mente depois do adesivo é o de aparelhos auditivos. O custo de um quilowatt-hora é superior a € 100, e um aparelho auditivo custa € 2.000. Esse alto custo torna possível projetar um substituto para uma fonte de energia por bateria alimentada por diferenças de temperatura corporal. O aparelho auditivo é colocado externamente, enquanto o gerador de pulsos é canalizado para dentro do ouvido. Isso permite uma troca de calor suficientemente potente para alimentar o minúsculo dispositivo. Esse dispositivo sem bateria é mais leve, menos perceptível e menos caro. Essas são melhorias significativas em relação ao padrão atual, que é muito dispendioso.

Reynolds então projetou um dispositivo portátil de eletrocardiograma (ECG) que monitora os batimentos cardíacos por 24 horas usando um adesivo simples, equipado com eletrônica avançada que permite leituras contínuas da frequência cardíaca sem baterias ou fios. Imagine se qualquer pessoa pudesse monitorar online a condição cardíaca dos melhores ciclistas do próximo Tour de France enquanto eles pedalam pelos Alpes.

Substituir baterias por nenhuma bateria é uma realidade. Como essas tecnologias essenciais são de código aberto, elas oferecem uma plataforma para empreendedores, sem sobrecarregar o meio ambiente com mineração, fundição e descarte de resíduos tóxicos, a um custo menor e com maior conveniência. Este é um novo modelo de negócios competitivo em desenvolvimento que pode até inspirar empresas de mineração e de baterias a lançarem uma iniciativa genuína de mineração urbana para fechar o ciclo.