Energia

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

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:

Macroscopic heat release in a molecular solar thermal energy storage system
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
Energy & Environmental Science
DOI: 10.1039/C8EE01011K




Outras notícias sobre:

    Mais Temas