A modernidade, assente no alto consumo de energia, nas energias renováveis, têm o seu “calcanhar de Aquiles” no armazenamento. Como se guarda de forma intemporal a energia captada do sol, do vento ou de qualquer outra fonte renovável?
A questão tem preocupado especialistas e começam a surgir respostas “não convencionais”. Um sistema desenvolvido na Universidade de Tecnologia de Graz, Áustria, utiliza água como meio de armazenamento elétrico e térmico. Vamos conhecer esta curiosa abordagem tecnológica.
Um sistema desenvolvido na Universidade de Tecnologia de Graz utiliza água como meio de armazenamento elétrico e térmico. O armazenamento combinado de energia pode fornecer até 90% da nossa necessidade de energia sem emissões.
A ideia é simples: A equipa liderada por Franz Georg Pikl, um estudante de doutoramento do Instituto de Engenharia Hidráulica e Gestão da Água da University of Technology, em Graz, combina os benefícios comprovados da tecnologia de armazenamento bombeado e do armazenamento de energia térmica com a energia da água e funde-os numa “Estação de energia de armazenamento bombeado de água quente”.
Este novo sistema armazena e fornece energia elétrica, aquecimento e refrigeração conforme necessário.
Três componentes combinados
O primeiro elemento do conceito é a tecnologia de armazenamento bombeado, que vem sendo desenvolvido há mais de 100 anos.
Atualmente, é a forma mais confiável, eficiente e duradoura de armazenamento de eletricidade. Centrais hidroelétricas reversíveis são encontradas principalmente em países montanhosos, uma vez que exigem uma diferença de altura entre duas bacias, além de água suficiente.
Em tempos de alta produção de eletricidade, a água excedente bombeia a água da bacia inferior para uma bacia de nível superior. Com o aumento da procura de energia, a água desce novamente e impulsiona as turbinas que, por sua vez, produzem eletricidade.
Este princípio funcional move o investigador para “debaixo de terra”. Os sistemas de túneis subterrâneos atingem as diferenças de nível entre os dois reservatórios, que são necessários para geração de energia, independentemente da topografia. Isso minimiza os requisitos de espaço, simplifica a localização e facilita os procedimentos de aprovação necessários.
Mas o que torna este novo sistema de armazenamento híbrido especial é a possibilidade de usar água quente no sistema, usando comutadores de calor instalados em tanques subterrâneos.
A ideia é aquecer os tanques a 90° C através de energia renovável e, quando a procura de calor é alta, transmitir a energia térmica diretamente aos consumidores através das linhas de transmissão de aquecimento urbano. De um modo não muito diferente, o sistema poderia integrar estruturas de ar condicionado.
A combinação destes sistemas, como explica Pilk, resulta em fatores de eficiência de cerca de 80% para armazenamento de eletricidade e de calor, o que resulta num aumento significativo na energia total armazenada em comparação com a instalação em separado, enquanto se mantém a mesmo consumo de recursos.
Vantagens ecológicas e económicas
Os estudos de viabilidade técnica e energética atestam este conceito de armazenamento híbrido com alta eficiência e custo-efetividade.
A conjugação de sistemas já muito eficientes com o armazenamento de energia elétrica e térmica, com eficiência de cerca de 80% cada, aumentam significativamente a rotatividade de energia com o mesmo uso de recursos em comparação com a implementação separada. Com esse centro de armazenamento de energia desenvolvido, várias fontes de energia renovável podem ser agrupadas por meio de infraestrutura de energia ligada à rede para atender aos desafios do setor de energia. Além disso, o sistema é caracterizado por uma alta rentabilidade. O período de retorno é menor do que com as centrais convencionais de armazenamento reversível.
Refere Pikl.
A abordagem ecológica também torna o projeto interessante: A central pode ser operada sem emissões, não consome espaço aberto e não interfere no balanço hídrico das águas naturais. Isso facilita a compatibilidade ambiental.