Mecânica

Bateria termal armazena calor sem esquentar

Bateria termal armazena calor sem esquentar
Enquanto as zeólitas ficaram secas, o calor fica armazenado, por um tempo praticamente ilimitado. [Imagem: Fraunhofer IGB]

Energia do calor

Você pode armazenar energia de diversas maneiras.

Os combustíveis líquidos cabem bem em tanques, a eletricidade fica bem comportada dentro de baterias, e até a energia cinética pode ser guardada em rodas voadoras.

Mas como guardar calor?

O calor é uma excelente forma de energia, usado sobretudo para ser transformado em eletricidade - usinas a gás, a diesel, a carvão ou nucleares, são todas usinas termoelétricas, que convertem calor em eletricidade.

Ocorre que apenas cerca de metade do calor gerado nas termoelétricas é efetivamente convertido em eletricidade. Já em outras atividades, a quase totalidade do calor gerado pelo homem é simplesmente desperdiçado, lançado no ambiente.

Uma forma eficiente de capturar e guardar esse calor - seja o calor do Sol, o calor gerado por uma indústria, ou mesmo o calor gerado pelo motor de um carro - poderia traçar um novo quadro no campo da geração de energia.

E cientistas alemães parecem estar perto disso.

Armazenamento termal por absorção

Mike Blicker e seus colegas do Instituto Fraunhofer apresentaram os primeiros resultados de uma pesquisa com resultados literalmente quentes.

Eles sintetizaram um material capaz de armazenar calor por um tempo praticamente indefinido, sem exigir sistemas de isolamento térmico.

O novo sistema de armazenamento termal usa esferas de zeólitas, um mineral extremamente poroso, o que significa que ele possui uma área superficial muito grande: somando a área interna de seus dutos, 1 grama de zeólita tem uma superfície de 1.000 metros quadrados.

Quando a zeólita entra em contato com vapor de água, ela aglomera o vapor no interior de seus poros por meio de uma reação físico-química.

A seguir, a água pode ser removida do material, deixando a energia térmica armazenada - um fenômeno conhecido como armazenamento termal por absorção.

E, ao contrário do que parece, a zeólita nem mesmo fica quente: mesmo conseguindo produzir em reverso temperaturas acima de 100 graus centígrados, pode-se pegar as bolotas do mineral com a mão.

Para retirar o calor, basta colocá-las na água. A reação é invertida e a água fica quente.

Enquanto as zeólitas ficaram secas, o calor fica armazenado, por um tempo praticamente ilimitado.

Bateria térmica

Embora esse princípio já seja conhecido há bastante tempo, ninguém o havia usado para construir um dispositivo prático. "Nós pegamos o princípio e confirmamos que ele é tecnicamente factível," contou Blicker.

Ele e seus colegas começaram com um protótipo pequeno, de 1,5 litro. Com os bons resultados, eles passaram para uma etapa com 15 litros.

Agora eles terminaram a construção de um "bateria térmica" de 750 litros, montado na estrutura de um contêiner, que inclui todo o aparato necessário para o "carregamento" e o "descarregamento" do calor.

Os testes mostraram que as zeólitas podem ser aquecidas e resfriadas milhares de vezes, sem apresentar qualquer sinal de desgaste.

De posse de seu reator móvel, eles pretendem agora testar o sistema em diversas condições, otimizando seu rendimento e tentando baixar os custos de fabricação do reator.

O foco inicial serão aplicações industriais, mas os engenheiros afirmam que essa bateria termal poderá ser fabricada em diferentes tamanhos, servindo até mesmo para residências.





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