A Inovadora Bateria de Areia em Pornainen, Finlândia
A pequena cidade de Pornainen, localizada no sul da Finlândia, adotou a maior bateria de areia comercial do mundo para resolver o que muitos consideram o problema mais crítico da energia renovável: a intermitência. Esta instalação, que impressiona pelo tamanho, alcançando 13 metros de altura e 15 metros de largura, utiliza 2.000 toneladas de talco triturado para armazenar energia limpa na forma de calor, fornecendo um total de 100 megawatts-hora de energia térmica.
Capacidade de Armazenamento
Essa quantia de energia é suficiente para atender à demanda de aquecimento dos 5.000 residentes de Pornainen durante quase um mês no verão e cerca de uma semana no inverno. A bateria foi encomendada pela empresa finlandesa de aquecimento urbano Loviisan Lämpö e desenvolvida pela Polar Night Energy. Lançada no ano passado, parte de uma iniciativa para introduzir uma tecnologia de produção de calor flexível e reduzir as emissões de carbono geradas pela rede de aquecimento local.
Redução de Emissões
A Polar Night Energy informou que o projeto conseguiu reduzir as emissões de gases de efeito estufa da rede de aquecimento em quase 70%, além de diminuir o uso de cavacos de madeira em cerca de 60%. Uma planta de geração de energia a partir de cavacos de madeira já existente permanece em operação como suporte e para períodos de pico de consumo.
Segundo Tommi Eronen, CEO da Polar Night Energy, Pornainen antes dependia da queima de óleo e cavacos de madeira para satisfazer suas necessidades de aquecimento. Contudo, a bateria de areia agora tem a capacidade de fornecer aquecimento sem combustão durante a maior parte do ano.
A Necessidade de Armazenamento
Eronen comentou sobre a mudança do modelo convencional de produção de energia, onde grandes usinas eram responsáveis pela geração, para um cenário em que energias solar e eólica dominam. Nesse novo paradigma, a necessidade por uma quantidade substancial de armazenamento se torna evidente. Ele mencionou a esperança de que uma grande parte dessas soluções de armazenamento se transforme em baterias de areia, que não dependem de materiais raros, ao contrário de muitas baterias químicas, como as de íon de lítio.
A Grande Escala do Projeto
O projeto de Pornainen é cerca de dez vezes maior que uma versão anterior lançada na Finlândia em 2022, destacando o potencial das baterias de areia para desempenhar um papel mais significativo na redução das emissões, tanto em nível nacional quanto internacional. O armazenamento de bateria é amplamente considerado fundamental na transição energética. As baterias de areia, em particular, mostram promissora viabilidade para armazenagem de calor regional, embora a ampliação dessa tecnologia enfrente desafios significativos. Críticas notáveis incluem a eficiência na conversão de calor de volta em eletricidade e a densidade energética relativamente baixa quando comparada a baterias tradicionais.
Funcionamento da Bateria de Areia
A tecnologia da bateria de areia opera de maneira similar a um grande termo, utilizando um material que armazena calor. O primeiro passo envolve capturar eletricidade da rede quando há uma abundância de energia gerada por fontes como vento ou sol, para então aquecer a areia a temperaturas elevadas. O silo, que é altamente isolado, mantém esse calor preso por dias ou semanas antes de ser liberado através de trocadores de calor, aquecendo a água da rede de aquecimento local.
Vantagem do Atraso no Uso de Energia
Annette Höglund-Dönnes, Diretora Comercial da Polar Night Energy, explicou que há três etapas no funcionamento da bateria e enfatizou que a areia permite um atraso entre o uso da eletricidade e a utilização do vapor. Este atraso representa uma vantagem comercial significativa, pois é possível aquecer a areia quando a eletricidade é mais barata e usar o vapor quando normalmente seria muito caro produzi-lo a partir da rede elétrica, o que ocorre durante o dia, quando a demanda é maior.
Höglund-Dönnes comparou o processo ao carregamento de um celular durante a noite, visto que esse método pode ser menos oneroso em comparação ao uso diurno. Quando questionada se o projeto poderia ser replicado em outras partes do mundo, ela respondeu que a Polar Night Energy teve contato com comunidades de "todos os continentes", principalmente aquelas ainda dependentes de combustíveis fósseis, como carvão e petróleo.
Necessidade de Redução no Uso de Combustíveis Fósseis
Cientistas climáticos têm advertido repetidamente que será necessário reduzir substancialmente o uso de combustíveis fósseis para conter o aquecimento global, uma vez que a queima de carvão, óleo e gás é identificada como a principal causa da crise climática.
Intermitência das Energias Renováveis
Jan Rosenow, professor de política de energia e clima na Universidade de Oxford, concordou que as tecnologias de armazenamento eletrotérmico, como as baterias de areia, têm potencial para serem replicadas globalmente. Ele destacou que, por não dependerem de materiais raros e críticos, as baterias de areia oferecem a vantagem de serem carregadas quando a eletricidade é mais barata e descarregadas sempre que houver necessidade de calor.
Rosenow comentou que é possível armazenar essa energia por longos períodos, não se limitando a apenas duas ou quatro horas como ocorre com baterias de íon de lítio, mas potencialmente por dias ou até semanas.
Superando o Desafio da Intermitência
Críticos da energia renovável frequentemente apontam que tecnologias como solar e eólica produzem energia apenas quando o vento sopra ou o sol brilha. Sistemas de armazenamento de energia, como as baterias, são fundamentais para suavizar a intermitência renovável, absorvendo a produção excessiva e redistribuindo-a quando a geração cai.
Mikko Paajanen, CEO da Loviisan Lämpö, afirmou que a bateria de areia facilita a superação desse obstáculo na transição energética. Ele explicou que agora é possível separar a aquisição de eletricidade da produção de aquecimento, já que uma única carga da bateria é capaz de fornecer aquecimento por uma semana no inverno e até um mês no verão, permitindo assim melhor aproveitamento dos preços baixos da energia.
Produção de Aquecimento
O CEO da Loviisan Lämpö indicou que a empresa tem como objetivo produzir entre 55% e 60% do aquecimento distrital do município a partir da bateria de areia nos primeiros meses deste ano, aumento que deve chegar aos aproximadamente 30% em 2025. A Ministra do Clima da Finlândia, Sari Multala, descreveu o projeto da bateria de areia em Pornainen como um exemplo "muito inspirador" e inovador para abordar os desafios do armazenamento de energia. Ela mencionou que, durante sua visita à planta na inauguração, compreendeu que a equipe também está desenvolvendo soluções que potencialmente permitirão o uso de eletricidade no futuro, o que representaria um avanço inovador e de grande valor agregado.
Fonte: www.cnbc.com
