Nova descoberta pode revolucionar o armazenamento de energias renováveis
Os investigadores da Universidade de Monash fizeram um grande progresso na tecnologia de armazenamento de energia que poderá fazer avançar significativamente a mudança global para longe dos combustíveis fósseis.
A descoberta, pormenorizada num estudo publicado na revista Nature, envolve um novo material de armazenamento de energia térmica (TES) que poderá ajudar a aproveitar as energias renováveis de forma mais eficaz e eficiente.
Este material TES poderá fornecer uma solução mais sustentável para um dos maiores desafios no armazenamento de energias renováveis: como guardar grandes quantidades de energia de forma económica e sustentável.
O material recentemente descoberto integra três modos de armazenamento de energia, criando um sistema “trimodal” que armazena energia térmica com uma eficiência sem precedentes.
“Este material representa um grande salto em frente no armazenamento de energia térmica”, diz a autora principal do estudo, Karolina Matuszek, da Escola de Química da Universidade Monash, sublinhando que “ao integrar três formas distintas de armazenamento de energia num único material, atingimos um nível de eficiência e desempenho que era anteriormente inatingível”.
“Este desenvolvimento tem o potencial de remodelar o panorama das energias renováveis”, aponta.
“Se conseguirmos armazenar energia de forma mais eficaz, tornamos a energia renovável mais fiável – e isso aproxima-nos de um futuro sustentável e descarbonizado”, acrescenta.
O material, uma mistura de ácidos bórico e succínico, sofre uma transição a cerca de 150°C e pode armazenar um recorde de 600 MJ por m3 de energia, o que é quase duas vezes mais do que muitos materiais existentes.
Sistema trimodal
Este novo sistema trimodal abre novas possibilidades para a bateria de Carnot, uma tecnologia de ponta de armazenamento de energia. Uma bateria de Carnot converte a energia elétrica em energia térmica para armazenamento e depois volta a transformá-la em eletricidade quando necessário.
Neste projeto, o novo material atua como o componente chave no armazenamento da energia térmica, suportando mais de 1000 ciclos de aquecimento e arrefecimento, demonstrando uma excelente estabilidade e desempenho ao longo do tempo.
A chave para o desempenho do material é a sua capacidade de armazenar energia através de três mecanismos em simultâneo. Primeiro, armazena calor sensível à medida que aquece e, depois, durante a fusão da mistura, o ácido bórico sofre uma reação química que armazena ainda mais energia. De forma notável, a reação química é altamente reversível, permitindo que o material seja utilizado repetidamente sem degradação, um avanço nos materiais TES termoquímicos.
É importante salientar que o material é de baixo custo e amigo do ambiente. O ácido bórico, uma substância retardadora de chama derivada de minérios de boro, e o ácido succínico, um químico de base biológica, são baratos e obtidos de forma sustentável. Isto torna o material não só mais rentável do que a atual tecnologia de baterias de lítio, mas também mais sustentável do ponto de vista ambiental e não depende de metais escassos.
“A capacidade deste material para funcionar tão eficazmente em baterias de Carnot poderá transformar a forma como armazenamos energia renovável”, explica Matuszek, acrescentando que “não se trata apenas de armazenar energia – trata-se de o fazer de uma forma escalável, sustentável e rentável”.
“Uma das grandes vantagens deste material é a sua sustentabilidade”, aponta.
“O ácido bórico e o ácido succínico são baratos e amigos do ambiente, o que faz desta uma solução verdadeiramente ecológica para o armazenamento de energia”, conclui.