Precisamos de calor para produzir tudo, desde barras de aço a pacotes de ketchup. Atualmente, 20% da procura global de energia destina-se à produção de calor utilizado na indústria, e a maior parte desse calor é gerado pela queima de combustíveis fósseis. Na tentativa de limpar a indústria, um número crescente de empresas está a trabalhar para fornecer esse calor com uma tecnologia chamada baterias térmicas.
É uma ideia tão interessante que os leitores da MIT Technology Review seleccionaram oficialmente as baterias térmicas como a escolha dos leitores para a nossa lista de 10 tecnologias inovadoras para 2024. Eis um olhar mais atento ao motivo de todo este entusiasmo.
Armazenar energia como calor não é uma ideia nova – há quase 200 anos que os fabricantes de aço capturam o calor residual e o utilizam para reduzir a procura de combustível. Mas uma rede em mudança e o avanço da tecnologia aumentaram o interesse neste domínio. “Esta é uma área quente”, diz Jeffrey Rissman, diretor sénior da indústria na Energy Innovation, uma empresa de investigação e política energética e climática.
As fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, registaram uma descida drástica dos preços na última década. No entanto, estas fontes de energia são inconsistentes, sujeitas a padrões diários e sazonais. Assim, com o aumento da energia renovável barata, surgiu um impulso paralelo para encontrar formas de a armazenar para aplicações que requerem uma fonte de energia consistente.
O armazenamento de energia térmica pode ligar a eletricidade renovável barata, mas intermitente, a processos industriais que exigem muito calor. Estes sistemas podem transformar eletricidade em calor e depois, tal como as baterias típicas, armazenar a energia e enviá-la conforme necessário.
A Rondo Energy é uma das empresas que está a trabalhar na produção e utilização de baterias térmicas. O sistema de armazenamento de calor da empresa baseia-se num aquecedor de resistência, que transforma eletricidade em calor utilizando o mesmo método que um aquecedor de ambiente ou uma torradeira – mas em maior escala e atingindo uma temperatura muito mais elevada. Esse calor é depois utilizado para aquecer pilhas de tijolos cuidadosamente concebidas e dispostas, que armazenam o calor para utilização posterior. O ar soprado sobre os tijolos quentes pode então ser utilizado para gerar vapor ou diretamente para aquecer o equipamento.
Ao utilizar materiais comuns e ao conceber equipamento que pode funcionar com instalações existentes, a Rondo está a trabalhar para mostrar que a sua tecnologia pode integrar-se num sector onde o custo é fundamental. “Estamos a provar que isto é económico neste momento”, diz John O’Donnell, o CEO da empresa.
Rondo está executando seu primeiro piloto comercial em uma usina de etanol na Califórnia desde março de 2023. A empresa também está a aumentar a escala, fabricando equipamentos numa fábrica na Tailândia que já anunciou planos de expansão.
O projeto recentemente anunciado com a empresa de bebidas Diageo prevê a instalação de baterias térmicas Rondo numa destilaria de uísque do Kentucky, onde é fabricado o bourbon Bulleit, juntamente com uma das outras instalações da Diageo. Em março, o projeto recebeu um impulso do Departamento de Energia dos EUA, que o seleccionou para receber 75 milhões de dólares de financiamento como parte de um esforço maior para limpar as emissões industriais.
Rondo está longe de ser o único concorrente no espaço das baterias térmicas, que atualmente inclui empresas que utilizam tudo, desde sal fundido e metal até rochas trituradas para armazenar calor.
A Electrified Thermal Solutions está a construir baterias térmicas que utilizam tijolos condutores de calor como elemento de aquecimento e meio de armazenamento. A passagem de uma corrente eléctrica através dos tijolos gera calor, sem necessidade de qualquer componente separado. A Antora Energy utiliza de forma semelhante os seus blocos à base de carbono para gerar e armazenar calor. A empresa pretende também transformar esse calor em eletricidade utilizando a tecnologia termofotovoltaica.
Embora muitas empresas queiram instalar as suas soluções de armazenamento em instalações industriais, fornecendo calor, eletricidade ou ambos, algumas pretendem oferecer armazenamento de energia com base na rede aos serviços públicos. A Malta, que se separou da X (antiga Google X) em 2018, está a desenvolver uma tecnologia que irá receber eletricidade, armazenar a energia sob a forma de calor num sistema de sal fundido e, em seguida, voltar a gerar eletricidade para utilização na rede.
A Brenmiller Energy é um dos actores mais experientes no armazenamento de energia térmica. A empresa, fundada em 2011, fabrica sistemas modulares que utilizam pedras britadas para armazenar calor. A sua tecnologia está atualmente em funcionamento em várias instalações, incluindo um fabricante de bebidas e um hospital.
Para fazer a diferença nas emissões industriais, as empresas que constroem sistemas de armazenamento de energia térmica precisam de crescer rapidamente. Terão também de convencer os clientes a aderir a um novo método de produção de calor, uma tarefa potencialmente difícil em indústrias que podem ser conservadoras, diz Doron Brenmiller, diretor comercial da empresa. As baterias térmicas poderão ser uma estratégia fundamental para manter as fábricas em funcionamento à medida que se intensificam os esforços para reduzir as suas emissões.
Casey Crownhart