A revolucionária bateria de areia que pode impulsionar energia limpa

Pesquisadores finlandeses instalaram a primeira “bateria de areia” totalmente funcional do mundo, que pode armazenar energia verde por meses e meses.

Os responsáveis dizem que isso poderia resolver o problema de fornecimento de energia durante todo o ano, uma questão importante para a energia verde.

Usando areia de baixa qualidade, o dispositivo é carregado com calor gerado por eletricidade barata de energia solar ou eólica.

A areia armazena o calor em torno de 500ºC, o que pode aquecer as casas no inverno, quando a energia é mais cara.

A Finlândia obtém a maior parte de seu gás da Rússia, e a guerra na Ucrânia tornou ainda mais importante a questão da energia verde.

A Finlândia tem a fronteira mais longa de uma nação da União Europeia com a Rússia, que interrompeu o fornecimento de gás e eletricidade após a decisão da Finlândia de ingressar na Organização do Tratado do Atlântico Norte (Otan), aliança militar liderada pelos Estados Unidos.

Nesse contexto, o fornecimento de calor e luz, especialmente com o longo e frio inverno finlandês, preocupa políticos e cidadãos. Mas em um canto de uma pequena usina de energia no oeste da Finlândia está uma nova tecnologia que tem o potencial de aliviar algumas dessas preocupações.

O elemento-chave neste dispositivo? Cerca de 100 toneladas de areia de construção, empilhadas em um silo cinza fosco.

Esses grãos ásperos e prontos podem representar uma maneira simples e econômica de armazenar energia para quando ela for mais necessária.

Devido às mudanças climáticas e agora também graças ao rápido aumento do preço dos combustíveis fósseis, há um aumento no investimento na produção de novas energias renováveis.

Mas ao mesmo tempo em que novos painéis solares e turbinas eólicas podem ser rapidamente adicionados às redes nacionais, essas fontes extras também apresentam grandes desafios.

A questão mais difícil é sobre intermitência: como manter as luzes acesas quando o Sol não brilha e o vento não sopra?

Adicionar mais energias renováveis ​​à rede elétrica também significa que você precisa aumentar outras fontes de energia para equilibrar a rede, pois energia de mais ou de menos pode causar o colapso.

A resposta mais óbvia para esses problemas são as baterias de grande escala que podem armazenar e equilibrar as demandas de energia à medida que a rede se torna mais verde.

Atualmente, a maioria das baterias é feita com lítio e é cara, com uma grande pegada ecológica (indicador de sustentabilidade que mede o quanto de recursos naturais foi consumido e o quanto de lixo foi gerado). E elas só podem lidar com uma quantidade limitada de excesso de energia.

Mas na cidade de Kankaanpää, uma equipe de jovens engenheiros finlandeses concluiu a primeira instalação comercial de uma bateria feita de areia que eles acreditam que pode resolver o problema de armazenamento de maneira econômica e com baixo impacto.

“Sempre que houver essa alta onda de eletricidade verde disponível, queremos poder incluí-la no armazenamento muito rapidamente”, disse Markku Ylönen, um dos dois fundadores da Polar Night Energy, que desenvolveu o produto.

O dispositivo foi instalado na usina de Vatajankoski, que opera o sistema de aquecimento urbano da área.

A eletricidade de baixo custo aquece a areia até 500ºC por aquecimento resistivo (o mesmo processo que faz o forno elétrico funcionar). Isso gera ar quente, que circula na areia por meio de um trocador de calor.

A areia é um meio muito eficaz para armazenar calor: os desenvolvedores dizem que seu dispositivo pode manter a areia a 500ºC por vários meses.

Assim, quando os preços da energia ficam mais altos, a bateria descarrega o ar quente que aquece a água para o sistema de aquecimento urbano, que é bombeado para casas, escritórios e até mesmo para a piscina local.

A ideia para a bateria de areia foi desenvolvida pela primeira vez em uma antiga fábrica de celulose na cidade de Tampere, com o município doando o espaço de trabalho e fornecendo financiamento para tirá-la do papel.

“Se tivermos algumas usinas de energia que funcionam apenas por algumas horas no inverno, quando está mais frio, será extremamente caro”, disse Elina Seppänen, especialista em energia e clima da cidade. “Mas se tivermos esse tipo de solução que oferece flexibilidade para o uso e armazenamento de calor, isso ajudaria muito em termos de custos, eu acho.”

Um dos grandes desafios agora é se a tecnologia pode ser aplicada para um uso amplo e então realmente fazer a diferença. Os desenvolvedores poderão usá-la para obter eletricidade e calor?

A eficiência cai drasticamente quando a areia é usada apenas para devolver energia à rede elétrica. Mas armazenar energia verde como calor a longo prazo também é uma grande oportunidade para a indústria, onde a maior parte do calor de processo usado em alimentos e bebidas, têxteis ou produtos farmacêuticos vem da queima de combustíveis fósseis.

Outros grupos de pesquisa, como o Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA, estão analisando ativamente a areia como uma forma viável de bateria para energia verde. Mas os finlandeses são os primeiros a chegarem a um sistema comercial ativo, que até agora está funcionando bem, de acordo com a pessoa que investiu no sistema.

“É muito simples, mas gostamos da ideia de tentar algo novo, ser o primeiro no mundo a fazer algo assim”, disse Pekka Passi, diretor-administrativo da usina de Vatajankoski. “É um pouco louco, mas acho que vai ser um sucesso.”

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