A energia renovável aborda questões ambientais, mas também apresenta desafios técnicos. O principal deles é a natureza intermitente da geração, enquanto a eletricidade no mundo moderno precisa ser fornecida continuamente e com potência garantida. As flutuações na geração podem ser atenuadas não apenas com baterias elétricas, mas também por uma variedade de métodos interessantes — desde o aquecimento de tijolos até a compressão do ar. O ar também pode ser liquefeito.
Fonte da imagem: China Green Development Investment
No deserto de Gobi, no noroeste da China, perto da cidade de Golmud, na província de Qinghai, foi erguida uma estrutura que poderá revolucionar o armazenamento de energia no século XXI. Aqui, o ar não é simplesmente comprimido — ele é resfriado a -194 °C, transformando-se em um líquido capaz de armazenar energia em um dos estados mais frios possíveis na natureza.
O projeto, chamado Super Air Power Bank, foi desenvolvido pela China Green Development Investment em colaboração com o Instituto de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências (TIPC-CAS) e é a primeira e maior instalação de armazenamento de energia do mundo baseada em ar liquefeito. Quando há excedente de energia eólica ou solar, ela é usada para comprimir e resfriar o ar até o estado líquido. Quando a demanda por eletricidade aumenta, esse ar líquido é convertido novamente em gás, expandindo-se mais de 750 vezes e acionando turbinas para gerar eletricidade.
Os números técnicos são impressionantes: cada ciclo de produção de energia pode fornecer até 600 MWh por 10 horas e, ao longo de um ano, a instalação será capaz de produzir aproximadamente 180 GWh, o que é comparável ao consumo anual de energia de cerca de 30.000 residências. Não se trata apenas de uma bateria, mas de um gigantesco dispositivo de armazenamento termodinâmico que suaviza os picos e quedas acentuados na geração de energia renovável, ajudando a estabilizar a rede elétrica quando o vento diminui e o sol se põe. Neste caso, a instalação está conectada a uma usina solar de 250 MW no Deserto de Gobi.
É importante ressaltar que tais instalações abrem um novo capítulo na transição global para a energia limpa. Atualmente, o mundo depende de baterias químicas ouAlém das usinas hidrelétricas de bombeamento, a China está promovendo uma alternativa baseada nos processos físicos fundamentais de compressão e expansão do ar. Essa tecnologia pode se tornar um elemento-chave da futura infraestrutura energética, armazenando energia de fontes renováveis de forma eficiente, confiável e sem a escassez de materiais raros inerente às baterias de íon-lítio.
A China não é o único país a explorar a tecnologia de armazenamento de energia em ar líquido (LAES). Em setembro, uma equipe do Instituto Coreano de Engenharia Mecânica e Materiais (KIMM) concluiu a primeira operação de armazenamento de energia em ar líquido em larga escala do país, produzindo 10 toneladas de ar liquefeito em 24 horas. Enquanto isso, no Reino Unido, a construção de uma instalação de armazenamento LAES em Carrington, Manchester, está prevista para ser concluída em 2026, com seu comissionamento gradual. A unidade de refrigeração do projeto Super Air Power Bank da China atinge 95% de eficiência, mas a eficiência geral de todo o sistema é de apenas 55%. Nada mal, na verdade.