A corrida a alternativas ao lítio está a ganhar cada vez mais força à medida que a indústria automóvel procura baterias mais baratas, abundantes, eficientes e seguras. O magnésio surge agora como um dos candidatos mais promissores, graças à sua disponibilidade, ao custo potencialmente inferior e a características que podem permitir armazenar mais energia num espaço reduzido. Mas, apesar das vantagens, a tecnologia ainda enfrenta obstáculos significativos antes de poder chegar em larga escala aos carros elétricos.
Nos últimos anos, o lítio tornou-se um dos metais fundamentais para a transição energética mundial, sobretudo devido ao seu papel nas baterias de iões de lítio utilizadas nos veículos elétricos. Esta tecnologia combina elevada densidade energética, baixo peso, capacidade de carregamento relativamente rápido e uma longa vida útil, características que ajudaram a tornar possível a expansão dos automóveis elétricos e a melhorar a autonomia e o desempenho destes veículos.
A crescente procura, contudo, também colocou em evidência as fragilidades da cadeia de abastecimento do lítio. Os longos prazos necessários para abrir novas minas, a concentração geográfica das reservas e da capacidade de refinação e os impactos ambientais associados à extração levaram fabricantes e investigadores a procurar outras soluções. Entre as alternativas em estudo estão o manganês e, com particular interesse, o magnésio.
O que torna o magnésio tão interessante?
O magnésio apresenta várias características que podem torná-lo particularmente atrativo para a próxima geração de baterias destinadas aos veículos elétricos e aos sistemas de armazenamento de energia.
Uma das principais vantagens está no custo e na disponibilidade. O magnésio é mais barato e encontra-se em abundância em diferentes partes do mundo, estando presente tanto na água do mar como no subsolo. Essa disponibilidade poderá, no futuro, reduzir a exposição dos fabricantes às limitações de fornecimento que afetam o lítio.
Existe também uma diferença importante ao nível da carga dos iões. Os iões de magnésio apresentam uma carga de +2, o dobro da carga dos iões de lítio. Esta característica pode contribuir para uma maior capacidade volumétrica e, consequentemente, para sistemas de armazenamento capazes de concentrar mais energia num espaço reduzido.
Para os fabricantes de automóveis, a possibilidade de armazenar mais energia em baterias mais compactas poderá representar ganhos tanto ao nível das dimensões como da eficiência dos veículos elétricos.
Outra vantagem apontada está relacionada com a segurança. As baterias de magnésio não formam as estruturas pontiagudas conhecidas como dendrites, associadas às baterias de lítio e que podem provocar curtos-circuitos ou contribuir para incêndios.
O potencial do magnésio está também relacionado com a sua disponibilidade geográfica. A China produziu entre 87% e 95% do magnésio primário mundial em 2025, o equivalente a entre 830 mil e 950 mil toneladas métricas. Grande parte dessa produção está associada às extensas reservas de dolomite existentes no país, com a província de Liaoning a concentrar as maiores reservas.
Israel surge como o segundo maior produtor, recorrendo sobretudo ao magnésio existente no Mar Morto. Rússia e Brasil estão também entre os principais produtores, com reservas importantes localizadas, respetivamente, em Satka e Brumado.
Manganês também surge como alternativa
O manganês é outra das matérias-primas que está a ser considerada para reduzir a dependência das baterias convencionais de lítio. No entanto, a sua função não passa necessariamente por substituir completamente o lítio.
As baterias de manganês apresentam uma densidade energética bastante inferior e não são facilmente recarregáveis centenas de vezes. Também disponibilizam uma tensão mais baixa, o que limita a sua utilização em aplicações que exigem grandes quantidades de potência.
Por esse motivo, o manganês pode funcionar como complemento de sistemas baseados em lítio, sobretudo em configurações híbridas, mas apresenta limitações quando é sujeito a exigências elevadas de potência.
O fornecimento de lítio enfrenta vários obstáculos
A procura por alternativas está relacionada, em grande medida, com os problemas associados à expansão da produção de lítio.
Um dos principais entraves é o tempo necessário para colocar uma nova mina em funcionamento. Entre a descoberta de um depósito e o início da produção podem decorrer, em média, 16 a 18 anos. Os processos de licenciamento, os direitos de exploração e as dificuldades de financiamento contribuem para prolongar os projetos mineiros em várias regiões do mundo.
A própria exploração do lítio também levanta questões ambientais. A mineração de rocha dura produz quantidades significativas de resíduos, enquanto a extração através de salmouras pode consumir grandes volumes de água, sobretudo porque o lítio é frequentemente encontrado em regiões áridas. Estas características têm provocado maior escrutínio por parte das comunidades locais e de organizações ambientais.
A evolução recente dos preços acrescentou outra dificuldade. Depois de um período de excesso de oferta que contribuiu para uma queda dos preços do lítio, os investimentos na exploração mineira e os orçamentos destinados à prospeção diminuíram. Essa redução pode comprometer a capacidade de aumentar a produção no futuro e, consequentemente, criar dificuldades para o ritmo da transição energética.
A concentração geográfica da matéria-prima é outro fator de risco. Grande parte do lítio encontra-se na Austrália e no chamado “Triângulo do Lítio”, na América do Sul, enquanto a China controla uma parcela significativa da capacidade de refinação necessária para transformar o material em produto adequado à produção de baterias.
As baterias de magnésio ainda estão em fase experimental
Apesar do interesse crescente, as baterias de magnésio continuam, em grande medida, numa fase de investigação e testes. Instituições como a Universidade de Waterloo estão entre as entidades que desenvolvem investigação nesta área.
Ao mesmo tempo, vários fabricantes de automóveis estão a explorar tecnologias que combinam diferentes materiais ou que podem abrir caminho a baterias alternativas. Entre estas soluções encontram-se células ricas em manganês, células LMFP e, numa perspetiva de mais longo prazo, químicas baseadas diretamente no magnésio.
A MG, pertencente ao grupo SAIC Motor, introduziu recentemente tecnologia de baterias SolidCore de estado semissólido com óxido de lítio-manganês (LMO) em modelos como o MG4 EV Urban. O modelo está previsto chegar aos mercados britânico e europeu até ao final de 2026.
A General Motors e a LG Energy Solution têm, por sua vez, como objetivo um lançamento comercial em 2028 de células avançadas ricas em manganês, conhecidas como LMR. A utilização de uma elevada proporção de manganês pretende reduzir custos e aumentar a densidade energética, com aplicação prevista em futuros veículos elétricos, incluindo camiões e SUV.
A Toyota também financiou investigação de longo prazo destinada a estudar a substituição da química convencional baseada em lítio por alternativas de elevada capacidade que utilizem magnésio. Ainda assim, não existe uma previsão clara para a chegada desta tecnologia aos veículos comerciais, uma vez que os investigadores continuam a trabalhar na estabilização dos eletrólitos.
A Great Wall Motor utiliza igualmente tecnologia de fundição semissólida de magnésio para reduzir o peso dos componentes, enquanto a Tesla incorporou componentes selecionados em liga de magnésio nos Model 3 e Model Y.
Porque é que as baterias de magnésio ainda não chegaram aos carros?
O principal problema está relacionado com a velocidade de movimentação dos iões de magnésio dentro da bateria. Estes deslocam-se mais lentamente através dos materiais, o que limita o desempenho da tecnologia.
Na prática, esta característica pode traduzir-se em carregamentos muito mais lentos, menor disponibilidade de potência durante acelerações rápidas e pior desempenho em condições de frio. São limitações particularmente relevantes num mercado automóvel que exige baterias capazes de combinar carregamentos rápidos com elevados níveis de potência.
Outro desafio está no desenvolvimento de eletrólitos adequados. É necessário encontrar um eletrólito líquido ou sólido que permita aos iões de magnésio deslocarem-se com eficiência sem degradar a bateria. Atualmente, os eletrólitos que conseguem transportar estes iões de forma eficaz podem acabar por corroer os componentes internos.
A escolha do cátodo representa outro problema. Os investigadores precisam de encontrar materiais capazes de suportar repetidamente a entrada e saída de iões de magnésio sem sofrer degradação. Essa exigência torna o desenvolvimento de uma bateria de magnésio comercialmente viável particularmente complexo.
Assim, o magnésio apresenta um conjunto de vantagens que pode torná-lo uma alternativa relevante ao lítio no futuro, sobretudo pela abundância, pelo potencial de maior densidade energética e pelas características de segurança. Mas, neste momento, a tecnologia ainda enfrenta obstáculos técnicos significativos. A questão não é apenas encontrar um material mais abundante para substituir o lítio: é conseguir construir uma bateria de magnésio que carregue rapidamente, forneça potência suficiente, funcione em diferentes temperaturas e mantenha a estabilidade dos seus componentes ao longo de muitos ciclos.
