Cinco formas de “estocar” vento e luz do sol

Há cerca de um ano, a então presidente Dilma Rousseff virou piada na internet ao sugerir, durante discurso na Organização das Nações Unidas (ONU), a necessidade de uma tecnologia para estocar vento.

Apesar da repercussão negativa, Dilma não estava totalmente equivocada. Na verdade, não se trata de guardar o vento ou o sol, mas a energia gerada por essas fontes chamadas intermitentes, ou seja, a ideia é armazenar eletricidade nos períodos de baixa demanda para consumir nos horários de ponta. Esse, aliás, é um dos grandes desafios do setor hoje. Pelas próprias características dessas fontes, a geração de energia eólica e, principalmente, solar nem sempre suprem a demanda de energia nos volumes necessários ou no momento desejado.

Em todo o mundo, empresas e centros de pesquisa estão emprenhados em desenvolver tecnologias de armazenamento de energia. Em resumo, esses sistemas convertem energia elétrica em outra forma de energia armazenável, durante o processo de carga, que pode ser químico, mecânico, térmico, e a transformam novamente em energia elétrica durante o processo de descarga.

Confira cinco formas, algumas ainda em fase de testes, de estocar energia:

Baterias

No embalo dos carros elétricos, as baterias lideram a corrida por soluções de armazenamento de energia, sobretudo os modelos de íon-lítio que se mostraram mais potentes e duradouras que as baterias de sódio, por exemplo. Por ser o mais leve dos elementos, o lítio garante às baterias maior armazenamento e mais capacidade de distribuição energética. Embora sejam a forma mais comum de guardar energia, as baterias ainda têm desafios importantes a superar: ainda são caras, não conseguem reter a energia armazenada por muito tempo e tampouco estocar grandes quantidades de eletricidade. O avanço da tecnologia, contudo, deve tornar as baterias mais potentes e baratas. Até 2030, o preço deve ficar abaixo de US$ 120 por kWh, valor considerado viável para que essa tecnologia ganhe escala.

Ar congelado

Pesquisadores da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, desenvolveram uma tecnologia que utiliza ar congelado para estocar energia. Em momentos de baixa demanda, o sistema de baixa emissão de gases usa a energia elétrica excedente para resfriar o ar a 200°C negativos. Nessa temperatura, o ar atinge a forma líquida e pode ser armazenado e transportado. Quando aquecido novamente, em contato com uma fonte térmica, ele se expande e movimenta uma turbina, convertendo energia mecânica em elétrica. Além disso, o ar congelado pode ser usado para mover pistões de motores e equipamentos de condicionamento de ar. A liquefação do ar é uma forma de estocar a energia proveniente de fontes intermitentes, como a solar e a eólica.

Água comprimida

Mecanismo semelhante ao que usa o ar congelado está sendo testado em um projeto-piloto na região central do Texas, nos Estados Unidos, só que em vez de ar a tecnologia utiliza a água. Segundo informações do jornal The Guardian, o sistema da empresa Quidnet Energy consiste em bombear e comprimir água nas profundezas da terra, nas fissuras de rochas em poços de petróleo e gás abandonados. Quando essa água é liberada e pressurizada, age como uma mola que move uma turbina, gerando eletricidade. O teste realizado mostrou que após o bombeamento de água dentro do poço durante 12 horas, a tecnologia foi capaz de gerar eletricidade ao longo de seis horas.

A ideia da Quidnet é construir e operar projetos de armazenamento para usinas de energia para usinas, empresas e indústrias, armazenando “energia” quando o preço e a demanda são baixos para usá-la quando o custo e a necessidade são altos.

Hidrogênio

Diversos estudos usam o hidrogênio como vetor energético em associação com a energia solar, eólica e hidrelétrica. Na Fundação Parque Tecnológico da Itaipu (FPTI), em Foz do Iguaçu, um projeto analisa a viabilidade técnica de utilizar a água vertida da usina para produzir hidrogênio, o qual pode ser utilizado, por exemplo, em células a combustível para carregamento de baterias de veículos elétricos e em sistemas auxiliares de energia. Uma das grandes vantagens da produção do hidrogênio a partir da eletrólise da água é conseguir armazenar grandes quantidades de energia.

Hidrelétricas reversíveis

Solução simples e viável para a questão do armazenamento de energia, as hidrelétricas reversíveis podem guardar grandes quantidades de energia. O sistema funciona com dois reservatórios. A energia é gerada quando a água desce do ponto mais alto para o mais baixo, passando pelas turbinas. Quando há excedente de energia na rede, a usina reversível passa para o modo de bombeamento, no qual um motor elétrico bombeia a água do reservatório inferior para um reservatório superior novamente. Neste caso, a água fica novamente disponível para gerar energia em horários de maior consumo de energia.

No Brasil, há apenas duas usinas hidrelétricas reversíveis: a Usina Traição com 22 MW e a Usina Pedreiras de 108 MW, ambas no Rio Pinheiros, em São Paulo.

Outra maneira de estocar energia preservando o potencial de armazenamento do lagos das hidrelétricas é por meio da geração híbrida. Associadas aos parques eólicos, as hidrelétricas produziriam energia apenas quando os ventos não estivessem soprando, economizando água, energia em potencial.