Especial Armazenar o vento: Bateria de fluxo térmica

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  26/11/2015

Em termos conceituais, toda a energia produzida pode ser armazenada indefinidamente e utilizada mais tarde. [Imagem: Kelvin Randhir/Universidade da Flórida]

Armazenamento termoquímico

Nathan Rhodes, da Universidade Estadual do Oregon, nos EUA, descobriu uma nova abordagem para o armazenamento de energia térmica solar concentrada, uma abordagem que reduz o custo e torna o mecanismo mais prático para uso em larga escala.

O avanço é baseado no armazenamento termoquímico, no qual uma reação química é usada em ciclos repetitivos para manter o calor, dirigi-lo para acionar turbinas e gerar energia e, em seguida, reaquecer o material para continuar o ciclo.

O armazenamento termoquímico lembra uma bateria, na qual ligações químicas são utilizadas para armazenar e liberar energia, mas a diferença essencial é que a transferência de energia é baseada no calor, e não na eletricidade.

Bateria térmica

O sistema se baseia na decomposição reversível do carbonato de estrôncio em óxido de estrôncio e dióxido de carbono, o que consome energia térmica (carregamento). No ciclo de uso da energia (descarregamento), a recombinação do óxido de estrôncio e do dióxido de carbono libera o calor armazenado.

Em comparação com outras técnicas, o novo sistema tem a vantagem de permitir um aumento de 10 vezes na densidade de energia, tornando o equipamento muito menor e mais barato.

"Nesse tipo de sistema, a eficiência energética está estreitamente relacionada com o uso das temperaturas mais elevadas possíveis," explica o professor Nick Auyeung. "Os sais fundidos que estão sendo usados hoje para armazenar energia termossolar só funcionam a cerca de 600º C, e também requerem grandes recipientes e materiais corrosivos. O composto que estamos estudando pode ser utilizado a até 1200º C, e pode ser duas vezes mais eficiente que os sistemas existentes.

E os materiais não são corrosivos e nem inflamáveis, e estão disponíveis industrialmente a custo razoável.

Mais ciclos

Em termos conceituais, por este processo toda a energia produzida pode ser armazenada indefinidamente e utilizada mais tarde, quando a eletricidade for necessária. Alternativamente, uma parte da energia poderia ser utilizada imediatamente e o restante direcionado para armazenamento e uso posterior.

Em testes em escala de laboratório, o sistema funcionou bem por 45 ciclos de aquecimento e resfriamento, quando então o material começou a apresentar alterações químicas que reduziram sua eficiência.

Assim, mais pesquisas serão necessárias para identificar formas de reprocessar os materiais ou aumentar significativamente o número de ciclos que podem ser executados com essa bateria térmica.

Bibliografia:

Solar Thermochemical Energy Storage Through Carbonation Cycles of SrCO3/SrO Supported on SrZrO3
Nathan R. Rhodes, Amey Barde, Kelvin Randhir, Like Li, David W. Hahn, Renwei Mei, James F. Klausner, Nick AuYeung
ChemSusChem
Vol.: First published online
DOI: 10.1002/cssc.201501456