Ar comprimido e areia quente vão ajudar a acumular excesso de energia solar na Inglaterra

A empresa britânica Cheesecake Energy concordou em criar um complexo na cidade inglesa de Colchester para demonstrar a tecnologia de acumulação e armazenamento de energia renovável em ar comprimido e areia aquecida. A unidade de armazenamento é montada em contêineres padrão de 6 embalagens a partir de materiais recuperados e pode servir como exemplo de uma alternativa de baixo custo para armazenar energia em baterias de lítio.

Fonte da imagem: Cheesecake Energy

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A oferta Cheesecake Energy é simples e barata. O complexo inclui uma usina de energia solar (será de 8 MW no projeto Colchester). Durante o dia, o excesso de eletricidade é fornecido ao dispositivo de armazenamento. Inclui motores convertidos de caminhões Volvo, geradores, compressores, caixas de areia e tanques de armazenamento de ar pressurizado.

Com a ajuda do excesso de energia, o sistema bombeia ar para dentro dos tanques, e o calor gerado durante o processo de compressão é removido para os bunkers com areia e brita. Para liberar energia à noite ou em caso de aumento do consumo, o sistema inicia na ordem inversa. O ar é ventilado e aquecido, após o que, em processo de expansão, gira os eixos dos geradores e gera energia. Segundo os desenvolvedores, na potência nominal, a unidade é capaz de operar de 5 a 12 horas. O preço de emissão é de apenas 500 mil libras esterlinas (US$ 630 mil). O número de contêineres pode ser dimensionado.

Em Colchester, o sistema Cheesecake Energy será lançado em 2024. Se ela se provar, outras ordens se seguirão. O fabricante não precisará de componentes caros e lítio caro. As matérias-primas para o acúmulo de energia estão literalmente sob os pés.

Se estamos falando do acúmulo de calor sem convertê-lo em energia elétrica, então a solução pode ser ainda mais eficaz. No Oak Ridge National Laboratory (ORNL), famoso por seus empreendimentos, no ano passado eles até criaram um grupo especial para buscar soluções semelhantes em relação à arquitetura. O grupo está desenvolvendo métodos para armazenar calor em edifícios para torná-los parcialmente autossuficientes em energia. Essa não é uma questão fácil e requer apoio do governo, pois o investimento será de muito, muito longo prazo. É improvável que os negócios estejam prontos para isso.

Outra empresa, a holandesa Kyoto Group, oferece instalações para armazenar calor e liberá-lo sob demanda. Um serviço semelhante pode estar em demanda em uma indústria de uso intensivo de energia, como a produção de aço ou papelão. A planta do Grupo Kyoto armazena calor em sal fundido a temperaturas de até 400°C, diretamente de uma fonte de calor ou usando o excesso de eletricidade para aquecê-lo. Na saída, a unidade produz vapor d’água na temperatura desejada. Uma planta piloto já está atendendo a produção de papel perto de Copenhague, fornecendo vapor aquecido a 180 °C.

Fonte da imagem: Kyoto Group

Não é difícil imaginar que tais sistemas só possam se beneficiar da otimização mais rigorosa. Acompanhar a mudança de preços, previsões do tempo, modos de operação das instalações e muitas outras coisas é melhor confiar a um computador e não a um operador ao vivo. Isso é feito por desenvolvedores de programas relevantes, por exemplo, Maplewell Energy do Colorado. A empresa ajudou uma mercearia a automatizar refrigeradores para que eles funcionassem em horários de preços baixos da eletricidade, acumulando alguns graus extras para desligar quando os preços da eletricidade subissem.

«Alcançar uma rede de distribuição 100% descarbonizada é nada menos que um problema de otimização”, diz Matthew Irvin, CEO da Maplewell.