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Energia

Armazenamento de energia: Calor do verão é guardado para o inverno

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/10/2018

Armazenamento de energia: Calor do verão é guardado para o inverno
O sistema funciona de forma circular - completamente livre de emissões e sem danificar as moléculas que transportam a energia.
[Imagem: Yen Strandqvist]

Bateria de calor

Há alguns anos, um grupo da Universidade Chalmers de Tecnologia, na Suécia, vem trabalhando em uma substância capaz de armazenar energia solar durante anos.

A substância é constituída por uma molécula de carbono, hidrogênio e nitrogênio, que apresenta a propriedade única de ser transformada em um isômero rico em energia - um isômero é uma molécula que consiste nos mesmos átomos, mas unidos de modo diferente.

Este material pode ser isomerizado usando energia solar e então armazenado em tanques, para ser usado quando a energia for necessária - à noite ou no inverno, por exemplo. Sua forma líquida é ideal para uso em um sistema de energia solar que os pesquisadores batizaram de MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage: Armazenamento molecular de energia solar termal).

A equipe agora anunciou grandes avanços no desenvolvimento da MOST, que é essencialmente uma versão da tecnologia conhecida como bateria de fluxo, neste caso voltada para o armazenamento do calor - existem outras voltadas para armazenar o vento.

"A energia neste isômero agora pode ser armazenada por até 18 anos. E quando vamos extrair a energia e usá-la, conseguimos um aumento que é bem maior do que ousávamos esperar," disse o professor Kasper Moth Poulsen.

Armazenar o calor

Um dos melhoramentos envolveu o desenvolvimento de um catalisador para controlar a liberação da energia armazenada. O catalisador atua como um filtro, através do qual o líquido flui, criando uma reação que o aquece em 63 graus Celsius - se o líquido estiver armazenado a uma temperatura de 20° C, quando bombeado através do filtro ele sai pelo outro lado a 83° C. O calor então pode ser aproveitado para gerar energia, enquanto a molécula retorna à sua forma original, podendo ser reutilizada no sistema.

Além disso, o sistema anteriormente dependia da adição de tolueno, um composto químico inflamável. Agora os pesquisadores descobriram uma maneira de remover o tolueno e usar apenas a molécula de armazenamento de energia.

Juntos, estes avanços significam que o sistema de energia MOST agora funciona de maneira circular, sem depender da adição de componentes externos. Primeiro, o líquido captura energia da luz solar (calor) em um coletor termossolar no telhado de um prédio. Em seguida, ele é armazenado a temperatura ambiente, com perdas mínimas de energia.

Quando a energia é necessária, o líquido pode ser sugado pelo catalisador, com o calor sendo então utilizado, por exemplo, em sistemas termovoltaicos, para geração de eletricidade, ou em sistemas de aquecimento. O líquido pode então ser enviado de volta para o telhado para recolher mais energia, sem emissões e sem danificar a molécula.

Falta agora combinar todo esse processo em um sistema integrado pronto para uso.

"Ainda há muito a ser feito. Acabamos de fazer o sistema funcionar. Agora, precisamos garantir que tudo esteja idealmente projetado," disse Poulsen.

Bibliografia:

Artigo: Macroscopic heat release in a molecular solar thermal energy storage system
Autores: Zhihang Wang, Anna Roffeya, Raul Losantos, Anders Lennartsona, Martyn Jevrica, Anne U. Petersen, Maria Quant, Ambra Dreos, Xin Wen, Diego Sampedro, Karl Börjesson, Kasper Moth-Poulsen
Revista: Energy & Environmental Science
DOI: 10.1039/C8EE01011K






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