Cientistas preenchem as lacunas do campo da energia renovável

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Por: Cesar Sanson | 07 Outubro 2013

O maior problema com os painéis solares e turbinas eólicas é que eles não produzem energia o tempo todo. Então qual é a solução? Baterias. E outras tecnologias que guardam a energia para liberá-la quando necessário. À medida que a energia renovável se torna cada vez mais comum, o interesse por tecnologias de armazenamento de energia está crescendo em todo o mundo.

A reportagem é de Kate Galbraith, publciada pelo International Herald Tribune e reproduzida pelo portal Uol, 06-10-2013.

Pesquisadores na Alemanha, Japão, Estados Unidos e em outros países estão notando que os governos estão cada vez mais dispostos a apoiar suas ideias, embora muitos projetos estejam ainda no início. O armazenamento barato e em grande escala é considerado o santo graal da energia reonável porque permitiria que as usinas eólicas e solares fornecessem energia constantemente para a rede elétrica.

O armazenamento de energia "era uma espécie de tema Cinderela até alguns anos atrás – ninguém dava muita atenção a ele", disse Peter Bruce, professor de química da Universidade de St. Andrews, na Escócia. Agora, "há um grande interesse por isso no mundo inteiro."

Grande parte da pesquisa é focada em baterias avançadas. Tradicionalmente, a principal limitação das baterias e supercapacitores – sistemas elétricos que carregam e descargam energia rapidamente – tem sido o fato de elas não durarem muito tempo, da mesma forma que uma bateria de notebook pode se degradar ao longo do tempo, de acordo com Valeria Nicolosi, professora de pesquisa no Trinity College, em Dublin. Hoje, estão surgindo materiais minúsculos chamados nanomateriais que "podem suportar muito melhor o desgaste mecânico", disse ela. Nicolosi está trabalhando nessas tecnologias com uma bolsa do Conselho de Pesquisa Europeu.

A Inglaterra acabou de ligar sua primeira bateria em grande escala, de cerca de 2 megawatts, à rede elétrica em agosto, nas Ilhas Orkney. O sistema se assemelha a vários contêineres de carga e pode armazenar mais de 10 mil vezes mais energia do que uma bateria de iPad. No Texas, a empresa concessionária Duke Energy recentemente começou a usar uma bateria ainda mais potente, de cerca de 36 megawatts, numa usina eólica remota.

Formas estranhas de armazenar energia também estão recebendo atenção. O ar comprimido e armazenado como cavernas durante épocas de excesso de energia em depois pode ser liberado para gerar energia quando necessário através de turbinas. Projetos que utilizam esta tecnologia estão em andamento em New Hampshire e na Alemanha.

O método de armazenamento de energia mais utilizado hoje nas redes de energia envolve sistemas hidrelétricos imensos, nos quais a água é bombeada para cima com a energia excedente e depois liberada através de turbinas quando a energia é necessária. Esses projetos são difíceis de construir porque são muito grandes, mas um novo sistema deste tipo está sendo considerado no País de Gales.

Os governos estão investindo dinheiro. Na Alemanha, onde a energia nuclear está gradualmente cedendo lugar às energias renováveis, o governo dedica atualmente US$ 270 milhões para a pesquisa em armazenamento de energia, de acordo com Eicke Weber, que dirige o Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar ISE na Alemanha.

O governo alemão também anunciou este ano que disponibilizará 50 milhões de euros em subsídios para sistemas que combinam baterias com painéis solares que podem ser usados pelos moradores em suas casas. No entanto, apenas uma pequena quantidade foi gasta até agora, disse Weber, que recentemente fundou a Associação Alemã de Armazenamento de Energia.

"Nós fizemos um bom trabalho no desenvolvimento de energias renováveis", disse ele. "Só não fizemos um trabalho tão bom para assegurar que temos capacidade de armazenamento suficiente."

O Japão, que também está ansioso para usar mais energia renovável após a crise nuclear de Fukushima, disponibilizou dinheiro no ano passado para apoiar sistemas de armazenamento de energia em pequena escala que podem ser acoplados a painéis solares, de acordo com Abigail Ward, analista de mercado do IHS, um grupo de pesquisa multinacional.

Na Califórnia, as autoridades reguladoras devem exigir nesta quinta-feira que as usinas elétricas aumentem sua capacidade de armazenamento, na primeira política deste tipo nos Estados Unidos. Em julho, as autoridades reguladoras do setor energético dos Estados Unidos aprovaram uma lei que apoia o armazenamento de energia, tratando algumas questões de contabilidade.

Mas encontrar uma tecnologia de armazenamento de energia capaz de revolucionar a rede elétrica levará tempo, alertam os especialistas. As baterias existem há bastante tempo, mas o progresso tem sido relativamente limitado no que diz respeito a baterias baratas e duráveis de larga escala.

"É preciso reconhecer que não há uma solução imediata – que será um longo caminho em parte porque, sim, precisávamos já ter feito mais nessa área", disse Bruce, da Universidade de St. Andrews. "Você só pode acelerar até um certo ponto." Nicolosi, do Trinity College, disse que os avanços em tecnologias de armazenamento como baterias pode não se tornar evidente durante muitos anos. "Estamos naquele período onde a pesquisa foi produtiva mais ainda não foi desenvolvida e implementada num projeto comercial", disse ela.

Alguns dizem que os investimentos recentes são ainda muito incipientes e que eles deveriam estar fazendo bem mais.

"Nos últimos dez a 15 anos, a quantidade total de dinheiro destinada a pesquisas verdadeiramente de ponta relacionadas à energia foi muito pequena", diz Donald Sadoway, professor de química de materiais no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. "Isso significa que não existe uma comunidade de cientistas grande o suficiente trabalhando no problema."

Sadoway e sua equipe inventaram uma bateria de metal líquido, que encapsula o sal de metais fundidos entre dois metais fundidos comuns que servem como eletrodos. Eles estão trabalhando para comercializá-la, mas o projeto vai precisar de muito mais do que os US$ 15 milhões adquiridos numa rodada de financiamento no ano passado.

Ele espera ter um protótipo industrial pronto em cerca de um ano e imagina realizar testes com os militares ou em lugares remotos como o Alaska ou ilhas no Caribe, onde os altos preços da eletricidade gerada por diesel tornam a energia renovável atrativa. "Todo o campo da eletroquímica está no ponto para novas descobertas", disse o Sadoway. "Nós simplesmente não fizemos o investimento necessário."

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