O grande problema das energias renováveis é o armazenamento. Qual o interesse em haver muita energia solar ou eólica quando não temos como guardar de forma eficiente e barata?
Este é o calcanhar de Aquiles que tem travado o grande avanço deste tipo de energias. Contudo, há algumas tecnologias que podem em breve resolver o problema de forma “intrigante”.
Cientistas na Suécia desenvolveram um fluido especial. Chama-se combustível solar térmico e pode ser usado para armazenar energia do sol durante mais de uma década.
Um combustível solar térmico é como uma bateria recarregável, mas em vez de eletricidade, podemos colocar luz solar e recebemos calor, acionado a pedido.
Referiu à NBC News Jeffrey Grossman, engenheiro que trabalha com estes materiais no MIT.
Pilhas de moléculas de carbono, hidrogénio e nitrogénio
O fluido é, na verdade, uma molécula na forma líquida. Esta tecnologia está a ser desenvolvida há bastante tempo por cientistas da Chalmers University of Technology, na Suécia.
Esta molécula é composta de carbono, hidrogénio e nitrogénio. Quando é atingida pela luz do sol, faz algo incomum: as ligações entre os seus átomos são reajustadas e transformam-se numa nova versão energizada de si, chamada isómero.
Da mesma forma que uma presa é capturada numa armadinha, a energia do Sol é igualmente apreendida entre as fortes ligações químicas do isómero. Desta forma, fica retida mesmo quando a molécula arrefece até à temperatura ambiente.
Energia do sol: armazenar e disponibilizar a pedido
Depois da energia ficar contida, armazenada, esta é servida quando necessária. Por exemplo, à noite ou durante o inverno – o fluido é simplesmente extraído de um catalisador que devolve a molécula à sua forma original, liberando energia na forma de calor.
A energia neste isómero pode agora ser armazenada durante 18 anos. E quando chegamos para extrair a energia e usá-la, conseguimos um aumento de calor que é maior do que ousamos esperar.
Refere Kasper Moth-Poulsen, cientista de nanomateriais da Universidade de Chalmers.
Um protótipo do sistema de energia, colocado no telhado de um prédio universitário, testou o novo fluido e, segundo os investigadores, os resultados chamaram a atenção de vários especialistas da área.
Testes reais apresentam bons resultados
O dispositivo de energia renovável e livre de emissões é composto por um refletor côncavo com um cano no centro. Dessa forma, o dispositivo persegue o Sol como uma espécie de antena parabólica.
O sistema funciona de maneira circular. Ao bombear através de tubos transparentes, o fluido é aquecido pela luz solar, transformando a molécula norbornadieno no seu isómero de aprisionamento de calor, o quadriciclano. Logo depois, o fluido é armazenado à temperatura ambiente com perda mínima de energia.
Quando a energia é necessária, o fluido é filtrado por um catalisador especial que converte as moléculas de volta à sua forma original, aquecendo o líquido em 63 graus Celsius.
Desta forma, existe a ambição que este calor possa ser usado para sistemas domésticos de aquecimento, alimentando o aquecedor de água de um edifício, a máquina de lavar louça, o secador de roupa e muito mais, antes de voltar para o telhado mais uma vez.
Sistema mais poderoso que as baterias Tesla
Os Investigadores colocaram o fluido neste ciclo mais de 125 vezes, aquecendo-o e soltando-o sem danos significativos à molécula.
Fizemos muitos avanços cruciais recentemente e, hoje, temos um sistema de energia livre de emissões que funciona o ano todo.
Explicou Moth-Poulsen.
Depois de vários desenvolvimentos, os investigadores afirmam que o fluido agora pode armazenar 250 watts-hora de energia por quilo. Este valor é o dobro da capacidade de energia das baterias Powerwall da Tesla, de acordo com a NBC.
Contudo, ainda há muito espaço para melhorias. Com as manipulações corretas, os cientistas entendem que podem extrair ainda mais calor desse sistema. Dizem que podem retirar pelo menos 110 graus Celsius a mais.
Ainda há muito a fazer. Acabamos de fazer o sistema funcionar. Agora, precisamos garantir que tudo esteja idealmente projetado.
Concluiu Moth-Poulsen.
Se tudo correr como planeado, Moth-Poulsen acredita que a tecnologia pode estar disponível para uso comercial dentro de 10 anos.
O estudo mais recente da série foi publicado na revista Energy & Environmental Science.