Uma pergunta comum dos céticos em relação a energia solar e eólica é a familiar “o que acontece quando o sol não brilha ou o vento não sopra?” O armazenamento da energia excedente para os períodos de inatividade de energia renovável (e eles ocorrem) tem sido uma questão permanente para o setor.
Não é fácil dimensionar o tamanho necessário das baterias comuns, mesmo as avançadas de íons de lítio, para servir como backup para uma cidade. Elas também (ironicamente, considerando o seu propósito) enfrentam os próprios problemas de reciclagem. A desmontagem delas não é simples como a das antigas células de chumbo-ácido. Quando quebradas, não é fácil reutilizar as suas peças. Além disso, a mineração de cobalto, importante para a estabilização das baterias, afeta o meio ambiental.
No entanto, em uma conquista considerável, a maior bateria monofásica do mundo entrou em operação no deserto da Califórnia no fim do ano passado. O projeto Crimson Storage é um sistema com capacidade de 350 MW/1400 MWhr. As suas várias pilhas de células estão instaladas em cerca de 2.000 acres e podem fornecer energia elétrica para 47.000 residências durante o ano (no fornecimento monofásico comumente necessário para usuários residenciais). Ele foi o primeiro projeto independente de armazenamento de energia aprovado pelo governo do presidente Biden, o que demonstra o interesse dos EUA nessa questão.
Na mesma época, o maior sistema de armazenamento em baterias da Europa também entrou em operação em East Yorkshire, no Reino Unido. Ele é capaz de acumular energia suficiente para manter 300.000 residências funcionando por duas horas (cerca de 200 MWh de energia elétrica por ciclo).
No entanto, as soluções com baterias tradicionais não são as únicas opções. O que mais?
É granulada, é áspera e pode ser transportada para qualquer lugar
Que tal areia? Técnicos finlandeses converteram 100 toneladas de areia em um silo de energia elétrica na usina de Vatajankoski para armazenar calor, que é convertido novamente em ar quente quando é necessário aquecer o abastecimento de água das residências locais. Ele foi oficialmente inaugurado pelo Ministro finlandês de Assuntos econômicos em janeiro, após um ano e meio de testes e operação bem-sucedidos. Ele teve um desempenho “ainda melhor do que esperávamos”, de acordo com Markku Ylönen, diretor técnico da Polar Night Energy, que é responsável pelo projeto e está desenvolvendo a tecnologia em várias soluções. A areia mantém sua temperatura e, nas condições adequadas, a bateria pode ficar em 500C ou mais por vários meses. O próximo passo é uma atualização para uma versão 20 vezes maior com 2.000 toneladas de areia.
Queda e voltagem
Ou que tal a gravidade? A central hidroelétrica reversível (que conduz a água para cima e recupera o seu impulso posteriormente) já é um método universal de armazenamento, embora opere em escalas difíceis de localizar. O uso de motores elétricos para erguer um peso pesado e, em seguida, liberá-lo gradualmente para acionar geradores elétricos é um método mais adaptável para aproveitar a atração útil da Terra.
A Gravitricity, com sede na Escócia, é uma empresa que desenvolve a tecnologia e está convencida de sua escalabilidade e durabilidade ao mencionar uma vida operacional muito mais longa do que as baterias comuns. E certamente não faltam dutos de mineração antigos com uma queda útil que pode ter um novo uso satisfatoriamente ecológico.
Processamento de números
Algumas ideias levam o conceito para campos totalmente distintos. Em 2022, um artigo publicado na ACM Energy Informatics Review propôs a ideia de uma bateria de informações. Quando há excedente de energia elétrica, ela é usada para realizar os cálculos mais previsíveis necessários em grandes data centers e com alto consumo de energia para que os resultados armazenados estejam prontos e aguardando a redução do suprimento. (Muitos dos cálculos necessários para ferramentas de busca, YouTube e outras ferramentas online populares podem ser fáceis de prever.)
Barath Raghavan, professor assistente de Ciência da computação na USC Viterbi School of Engineering e autor do artigo, resumiu a proposta (e talvez toda a questão do armazenamento de energia) em uma frase concisa: “No desafio da sustentabilidade em escala de civilização, precisamos de todas as ferramentas que pudermos obter”.
E mais…
Se o setor está buscando uma bateria que funcione por anos, qual é a célula necessária?
Ela seria a Campainha de Oxford (Oxford Electric Bell)a, também conhecida como Pilha-de-Volta de Clarendon (Clarendon Dry Pile). A força eletrostática balança um badalo entre dois sinos, e isso é feito desde 1840. A pequena quantidade de carga necessária significa que as baterias descarregam muito lentamente e ninguém sabe a duração delas. Estima-se que tenha tocado mais de 10 bilhões de vezes e ostenta o recorde mundial do Guinness da bateria mais durável do mundo. É possível encontrá-la perto do laboratório Clarendon da Universidade de Oxford, no Reino Unido, ainda tocando (muito baixinho).