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Energia

Energia pode ser armazenada nas montanhas usando areia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/12/2019

Energia pode ser armazenada nas montanhas usando areia
A energia pode ficar armazenada na forma de areia ou água pelo tempo que for necessário.
[Imagem: IIASA]

Armazenar energia nas montanhas

Armazenar energia por longos períodos de tempo é um dos maiores desafios para uma mudança definitiva para uma matriz energética renovável e ambientalmente amigável.

A energia solar, energia eólica, energia das ondas, energia das marés e outras estão largamente disponíveis, mas não conseguem manter um suprimento de energia constante, necessário para atender à demanda contínua da sociedade.

Julian Hunt e colegas da Áustria, Dinamarca e Itália acreditam ter bolado uma solução adequada a situações onde as alternativas atuais não se aplicam - como as hidrelétricas embaixo d'água, as baterias de fluxo e diversas formas de "armazenar o vento", por exemplo.

O conceito foi batizado de MGES - sigla em inglês para "armazenamento de energia por gravidade em montanha" - e pode ser combinado com uma hidrelétrica.

Gerar eletricidade com areia

O MGES consiste em colocar guindastes na beira de uma montanha íngreme com alcance suficiente para transportar areia (ou cascalho) de um local de armazenamento localizado na base para um local de armazenamento no topo da montanha. Um motor/gerador move recipientes de armazenamento cheios de areia de baixo para cima, semelhante a um teleférico.

Durante esse processo, a energia potencial é armazenada. A eletricidade é gerada baixando a areia do local de armazenamento superior de volta para a base, aproveitando a energia dos recipientes que descem como em uma tirolesa.

Se houver córregos na montanha, o sistema MGES pode ser hibridizado com a energia hidrelétrica, onde a água seria usada para encher os recipientes de armazenamento em períodos de alta disponibilidade, em vez de areia ou cascalho, gerando energia.

Os sistemas MGES têm o benefício de que a água pode ser adicionada em qualquer altura do sistema, aumentando assim a possibilidade de captar água de diferentes alturas na montanha, o que não é possível nas hidrelétricas convencionais.

Energia pode ser armazenada nas montanhas usando areia
A fusão nuclear continua em um futuro muito distante, por isso há quem ainda aposte na fusão a frio.
[Imagem: Berlinguette et al. - 10.1038/s41586-019-1256-6]

Areia não evapora

"Um dos benefícios [do sistema MGES] é que a areia é barata e, ao contrário da água, não evapora - portanto você nunca perde energia potencial, e ela pode ser reutilizada inúmeras vezes. Isso o torna particularmente interessante para regiões secas.

"Além disso, as plantas hidrelétricas estão limitadas a uma diferença de altura de 1.200 metros, devido a pressões hidráulicas muito altas. As plantas MGES podem ter diferenças de altura de mais de 5.000 metros.

"Regiões com montanhas altas, por exemplo, Himalaia, Alpes e Montanhas Rochosas, portanto, poderiam se tornar importantes centros de armazenamento de energia a longo prazo. Outros locais interessantes para o MGES são ilhas, como o Havaí, Cabo Verde, Madeira e Ilhas do Pacífico, com terrenos montanhosos íngremes," detalhou Hunt.

Para testar o conceito, a equipe propôs uma matriz energética futura para a Ilha Molokai, no Havaí, usando apenas energia eólica, solar, baterias e MGES para suprir a demanda de energia da ilha.

Energia pode ser armazenada nas montanhas usando areia
Embora projetadas para armazenar eletricidade em grande escala, estão sendo testadas baterias líquidas em carros elétricos.
[Imagem: Lyna Landis/Purdue Research Foundation]

Armazenar energia

Hunt enfatiza que a tecnologia MGES não é adequada para atender a picos de demanda ou armazenar energia em ciclos diários; sua principal vantagem é preencher uma lacuna no mercado como local de armazenamento de energia de longo prazo.

Os sistemas MGES poderiam, por exemplo, armazenar energia continuamente por meses e depois gerar eletricidade continuamente por meses ou quando houver água disponível para a energia hidrelétrica, enquanto baterias lidariam com os ciclos diários de armazenamento.

"É importante observar que a tecnologia MGES não substitui as opções atuais de armazenamento de energia, mas abre novas maneiras de armazenar energia e aproveitar o potencial hídrico inexplorado em regiões com altas montanhas," disse Hunt.

Bibliografia:

Artigo: Mountain Gravity Energy Storage: A new solution for closing the gap between existing short- and long-term storage technologies
Autores: Julian David Hunt, Behnam Zakeri, Giacomo Falchett, Andreas Nascimento, Yoshihide Wada, Keywan Riahi
Revista: Nature Energy
DOI: 10.1016/j.energy.2019.116419






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