Crescimento das fontes eólica e solar cria novo mercado para estocar energia

O avanço da geração de energia eólica e solar está dando fôlego a um mercado emergente em todo o mundo, o de armazenamento de energia. Como não é possível estocar sol e vento, o grande desafio desse setor é desenvolver tecnologias capazes de guardar a energia gerada por essas fontes quando elas estão disponíveis e a demanda é baixa.

O armazenamento contorna uma grande desvantagem dessas fontes de energia limpa.

Como são intermitentes, só funcionam como energia suplementar. É por isso que muitas empresas e centros de pesquisa estão investindo em formas de guardar essa energia. Tem pesquisa que usa ar congelado, diversos testes com hidrogênio, gente usando poços antigos de petróleo para guardar água comprimida e, claro, as baterias.

“O principal desafio hoje não é produzir energia, mas armazená-la nos períodos de baixa demanda para consumir nos horários de ponta”, afirma Ricardo Ferracin, pesquisador da Fundação Parque Tecnológico Itaipu (FPTI) que desenvolve um projeto na área de armazenagem de energia por meio do hidrogênio.

Hoje, as baterias de íon-lítio lideram a corrida por soluções de armazenamento de energia, mas ainda são caras e não conseguem reter a energia armazenada por muito tempo. Além disso, não servem para guardar energia em grande escala. A alternativa mais viável neste caso, sobretudo no Brasil, são as hidrelétricas, defende o físico e cientista José Goldemberg, presidente da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Associadas aos parques eólicos, as hidrelétricas produziriam energia apenas quando os ventos não estivessem soprando, num modelo de geração híbrida. “A meu ver, esses são os dois caminhos mais viáveis atualmente: baterias e hidrelétricas. Existem outras ideias, mas estão mais na área da pesquisa”.

No caso das baterias, a evolução da tecnologia deve torná-las mais potentes e baratas. Um estudo da Bloomberg New Energy Finance (BNEF) mostra que o custo dessas baterias já caiu 65% de 2010 para cá. Até 2030, o preço deve ficar abaixo de US$ 120 por kWh, valor considerado financeiramente viável para que essa tecnologia ganhe escala.

Uma das novidades mais promissoras desse setor é a Powerwall, a bateria da Tesla desenvolvida para uso doméstico e inspirada nas baterias dos veículos da marca. Composta de íon-lítio, cada bateria é capaz de armazenar até 10 kWh de energia gerada a partir de painéis solares ou turbinas eólicas e custa cerca de US$ 3,5 mil (cerca de R$ 11,6 mil em valores atualizados). Até oito baterias podem ser acopladas. Para empresas, a Tesla desenvolveu a Powerpack, com capacidade de armazenar até 100 kWh.

Hidrogênio, ar congelado e água comprimida

Mais no campo das pesquisas, diversos estudos usam o hidrogênio como vetor energético em associação com a energia solar, eólica e hidrelétrica. Uma das grandes vantagens da produção do hidrogênio a partir da eletrólise da água é conseguir armazenar grandes quantidades de energia. Na Fundação Parque Tecnológico da Itaipu (FPTI), o projeto coordenado por Ferracin está avaliando tecnicamente a utilização da 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.

Enquanto Estados Unidos e alguns países na Europa já utilizam hidrogênio obtido dessa forma, aqui no Brasil um dos principais desafios é nacionalizar os eletrolisadores (equipamento que produz hidrogênio a partir da eletrólise da água) para baratear o custo do hidrogênio produzido, explica o coordenador do projeto hidrogênio da FPTI. “Basicamente, nosso estudo visa a nacionalização de peças e desenvolvimento de materiais que permitam construir um equipamento com viabilidade técnica e econômica, possibilitando inserir essa forma de produção de hidrogênio no mercado”, diz Ferracin.

No Reino Unido, pesquisadores da Universidade de Birmingham desenvolveram uma tecnologia que utiliza ar congelado para estocar energia. Em momentos de baixa demanda, o sistema aproveita a energia excedente para resfriar o ar que, quando aquecido novamente, movimenta uma turbina e gera eletricidade. Resfriado a 200°C negativos, o ar atinge a forma líquida e pode ser armazenado e transportado.

Mecanismo semelhante está sendo testado em um projeto-piloto na região central do Texas, nos Estados Unidos, só que em vez de ar a tecnologia usa água. O sistema da empresa Quidnet Energy consiste em bombear e comprimir a água em poços de petróleo antigos. Quando ela é liberada e pressurizada, age como uma mola que move uma turbina, gerando eletricidade.