top of page

Baterias do futuro!

Todo mundo está familiarizado com as baterias, a maioria as usa todos os dias de suas vidas. Eles estão presentes em todos os tipos de eletrônicos de consumo de relógios, laptops e telefones celulares. Quando a maioria pensa em uma bateria, uma bateria química AA comum vem à mente, do tipo que você pode colocar em uma lanterna ou controle remoto de televisão. No entanto, este tipo de tecnologia é muito mais difundido do que isso. As baterias podem ter várias formas e são usadas extensivamente nas indústrias de geração e armazenamento de energia para gerenciar a energia elétrica dentro das redes. Na verdade, a tecnologia de baterias provavelmente será o fator-chave no desenvolvimento da tecnologia de energia renovável nos próximos anos.



Isso é resultado de uma peculiaridade associada à energia renovável. Ao contrário de outras fontes de energia que podem ser ligadas e desligadas conforme necessário, a geração de energia renovável depende do clima, se as condições climáticas forem ruins, nenhuma eletricidade é gerada. Isso se aplica particularmente à energia solar, que só gera energia durante o dia e nenhuma à noite. Isso leva a um problema de balanceamento de energia, a eletricidade é usada durante o dia e a noite, portanto, precisa ser gerada pela rede para atender à demanda.


Um sistema totalmente renovável não atenderia a esse requisito, pois a geração de energia vem e vai. É necessário um sistema para coletar a energia gerada durante o dia e distribuí-la quando necessário. É aqui que entram as baterias. Grandes bancos de baterias podem armazenar a eletricidade e liberá-la quando necessário. Sistemas deste tipo já estão em uso hoje. Grandes bancos de baterias de íons de lítio foram construídos como parte da rede australiana para armazenar o excesso de energia. Os bancos estão atualmente em seu período de teste para testar sua eficácia.


As baterias de íon de lítio são atualmente a forma mais popular de baterias na indústria, são as baterias comumente usadas em telefones celulares, eletrônicos de consumo e veículos elétricos. Isto porque são, neste momento, a melhor solução disponível para estas aplicações. No entanto, eles têm algumas desvantagens, principalmente quando você procura aplicá-los ao armazenamento de eletricidade da rede em grande escala, como estamos analisando hoje. Os materiais necessários para produzir as baterias são difíceis de obter, pois são extraídos principalmente em países africanos com práticas de trabalho éticas precárias, levando a uma grande exploração na indústria de mineração de lítio.


https://www.energy.gov/eere/articles/how-does-lithium-ion-battery-work


Essas preocupações de fornecimento de material também resultam em baterias de íon de lítio serem caras de produzir, de modo que a unidade de armazenamento de eletricidade por libra gasta, em outras palavras, a eficiência de custos, é baixa. Finalmente, essas baterias podem ter alguns problemas de estabilidade com várias baterias causando incêndios em grande escala nos centros de teste de baterias australianos quando as baterias superaquecem. Portanto, embora essas baterias sejam ótimas para vários dispositivos eletrônicos de consumo, elas não são tão boas para armazenamento de eletricidade em grande escala.


Então, que tipo de alternativas existem? Claro que existe a forma tradicional de armazenamento de eletricidade… água! As barragens hidrelétricas estão em todo o mundo e são um método testado e comprovado de armazenamento e liberação de eletricidade. Durante o pico de geração de energia, a água é bombeada para um reservatório e, à medida que a eletricidade é necessária, a água é liberada do reservatório e passa por uma turbina, gerando eletricidade. Este sistema tem sido usado por centenas de anos de uma forma ou de outra, por isso é uma maneira muito confiável de armazenar grandes quantidades de energia. No entanto, tem uma grande desvantagem, nomeadamente o espaço e investimento necessários para construir um projeto tão grande. Este tipo de projeto também se limita a uma determinada geografia que exige grandes elevações e paisagens montanhosas.


O que a tecnologia de bateria precisa é de inovação, felizmente, várias novas ideias de tecnologia de bateria estão em desenvolvimento para tentar preencher essa lacuna no mercado. Uma nova e empolgante startup sediada em Edimburgo vem desenvolvendo tecnologia semelhante às usinas hidrelétricas movidas por gravidade que acabamos de discutir, levantando um peso pesado no lugar da água. A Gravitricity construiu um banco de testes para esta nova tecnologia em Prince Albert Dock, Forth, com resultados promissores! O objetivo final da empresa é transformar as minas de carvão em desuso do Reino Unido como poços longos para elevar e abaixar grandes pesos para armazenar e liberar eletricidade.


https://www.energylivenews.com/2021/03/10/gravity-energy-storage-project-lifts-off-in-edinburgh/


Agora para outro tipo de energia… Térmica! Pesquisadores de muitas instituições ao redor do mundo estão investigando o desenvolvimento de baterias térmicas. Essas baterias aquecem o material quando há excesso de eletricidade e convertem esse mesmo calor em energia elétrica para uso quando há menos energia disponível. Versões de alta especificação desta tecnologia usam sais fundidos, aquecidos a mais de 1000 graus Celsius como material de armazenamento térmico. Sistemas como esse têm sido muito promissores como método de armazenamento de energia, mas ainda enfrentam problemas para mover os sais fundidos para gerar eletricidade a partir deles.


Uma versão de especificação inferior desta tecnologia foi instalada na Finlândia. O sistema, em parceria com uma vila local, aquece a areia regular a 500 graus Celsius usando fontes de energia renováveis. Essa energia armazenada pode ser usada durante todo o ano para aquecer as residências locais de forma consistente (um fator especialmente importante nos invernos frios da Finlândia). Esta prova de conceito da planta piloto é particularmente empolgante, pois é uma maneira extremamente barata de armazenar eletricidade e pode ser facilmente integrada às comunidades locais, oferecendo uma oportunidade para desenvolver microrredes locais.




https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-61996520


Espero que agora você possa ver como a tecnologia de baterias é importante para o futuro verde da Terra e como diferentes tecnologias estão em desenvolvimento para garantir que a energia renovável seja mais eficaz e mais barata do que nunca!