Estudo gera energia com ar congelado

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Pesquisadores da Inglaterra estão desenvolvendo uma tecnologia que usa ar congelado em um sistema de geração de energia elétrica de baixa emissão de gases do efeito estufa. A ideia é resfriar o ar com a eletricidade que sobra nos momentos de baixa demanda e usá-lo para gerar energia nos horários de pico.

INFOGRÁFICO: Veja como funciona o projeto

O desenvolvimento da tecnologia, que é liderado pela Universidade de Birmingham, faz parte da iniciativa Centre for Low Carbon Futures (Centro para o Futuro de Baixo Carbono), que engloba diversas ações que buscam reduzir as emissões que causam o aquecimento da terra.

O congelamento de ar seria usado como uma forma de armazenar energia, corrigindo desencontros de oferta e demanda que ocorrem facilmente com a adoção em massa de fontes alternativas como eólica e solar. "Essas fontes só geram quando os recursos estão disponíveis, quando está ventando ou quando há sol", explica Jonathan Radcliffe, pesquisador de Birmingham e diretor do programa de armazenamento de energia do Centre for Low Carbon Futures, que na semana passada esteve em Curitiba para fazer contato com universidades locais. "Isso não ocorre necessariamente quando há demanda pela energia. E há poucas formas de guardar a eletricidade, ela precisa ser usada quando é gerada."

O sistema de congelamento usa a energia excedente e resfria o ar a até 200ºC negativos, transformando-o em um líquido que pode ser armazenado e transportado. Ao ser aquecido, o líquido se expande. O movimento do ar pode então ser usado para movimentar uma turbina que gera eletricidade. Esse modelo já está em testes na universidade, que firmou uma parceria com uma empresa que está projetando uma usina-piloto com capacidade de gerar 5 megawatts.

Utilidades

Além de gerar energia, o ar congelado tem outros usos. Ele pode mover pistões de motores, com utilização possível em veículos híbridos, ou ser usado para movimentar equipamentos de condicionamento de ar. No modelo estudado em Birmingham, a tecnologia pode ser associada a termelétricas e usinas de gaseificação de gás natural liquefeito, o que reduziria os gastos com sua manutenção.

Não existe ainda uma estimativa de custo para se implantar uma usina de ar congelado. Segundo Radcliffe, o custo será menor do que armazenar energia em baterias e a execução, mais simples do que a melhor solução existente no mercado, chamada de "hidrobombeamento". Nele, a energia que sobra é usada para bombear água para o reservatório de uma hidrelétrica.

"Sistema pode ser aplicado em qualquer lugar, inclusive no Brasil"

Entrevista com Jonathan Radcliffe, pesquisador da Universidade de Birmingham e diretor do programa de armazenamento de energia do Centre for Low Carbon Futures

Quais tecnologias são mais promissoras para reduzir as emissões?

É necessário pensar em uma matriz de fontes diversas com baixa emissão. Você precisa de energia renovável, nuclear e sistemas de captura de emissões de gás carbônico. Depois disso, é necessário investir em conservação de energia, usar menos para fazer o mesmo que hoje.

E qual o papel do armazenamento de energia nesse sistema baseado em múltiplas soluções?

As fontes renováveis vão ter um papel mais importante na geração e um dos problemas está nas fontes solar e eólica, que só geram quando os recursos estão disponíveis, quando está ventando ou quando há sol. Isso não ocorre necessariamente quando há demanda pela energia. Precisamos de um sistema que crie um equilíbrio entre a demanda e a oferta. Nós transmitimos a eletricidade por uma distância, com linhas de transmissão, e agora precisamos transmiti-la ao logo do tempo.

Como funciona o sistema de armazenamento criogênico?

O melhor modelo que existe hoje de armazenamento é chamado de "hidrobombeamento". Você tem um reservatório no topo de uma montanha e outro na parte de baixo e a energia é gerada quando a água desce. Quando há excesso de eletricidade no sistema, a água é bombeada de volta para a parte de cima. E para isso você precisa de uma área adequada e montanhas. O que estamos fazendo na Universidade de Birmingham se chama armazenamento criogênico. Quando há excesso de eletricidade no sistema, você refrigera o ar a até 200ºC negativos, quando ele se torna um líquido. Quando há mais demanda por eletricidade, você aquece o líquido, que se expande. É quando a energia é liberada, você a usa para mover uma turbina que gera energia.

Uma tecnologia como essa teria aplicação em países em desenvolvimento como o Brasil?

O sistema pode ser aplicado em qualquer lugar. A demanda por energia no Brasil está crescendo e a geração hídrica não está acompanhando, o que faz aumentar a geração térmica a gás, que pode ficar mais cara no futuro e não é o ideal para o meio ambiente. Ao mesmo tempo, mais renováveis entram no sistema. Assim você tem um cenário em que o armazenamento criogênico faz sentido.