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O Projeto Chinass chama atenção ao explorar armazenamento de energia por gravidade, oferecendo alternativas sustentáveis às baterias elétricas
A transição para energias renováveis cresce, mas o armazenamento ainda é um desafio, já que a energia solar e a eólica variam conforme o clima. Ao mesmo tempo, a demanda por eletricidade pode aumentar repentinamente, sobrecarregando as redes elétricas. Uma solução promissora são as baterias de gravidade.
Essa tecnologia usa a força gravitacional para armazenar e liberar energia. Projetos ao redor do mundo testam diferentes versões desse conceito. A esperança é que essas baterias ofereçam uma alternativa mais limpa e durável às baterias de íons de lítio.
A necessidade de armazenamento massivo de energia
As fontes renováveis, como solar e eólica, podem gerar muita energia. No entanto, a produção varia ao longo do dia. Veículos elétricos e data centers aumentam ainda mais a demanda por eletricidade constante. Sem soluções de armazenamento eficientes, pode ser difícil garantir energia confiável.
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As baterias de íons de lítio são amplamente usadas, mas apresentam desafios. A extração de lítio tem impactos ambientais e sociais negativos. Além disso, essas baterias perdem capacidade ao longo do tempo, com reciclagem complexa. A dependência de metais raros também é uma preocupação, ao criar vulnerabilidades geopolíticas.
Como funcionam as baterias de gravidade
As baterias de gravidade funcionam com base na energia potencial. Quando uma massa é elevada, armazena-se energia. Quando essa massa desce, a energia é convertida em eletricidade. Esse princípio é usado há anos em usinas hidrelétricas bombeadas.
Nesses sistemas, a água é elevada a um reservatório superior quando a energia é abundante. Depois, a água é liberada para acionar turbinas quando a demanda cresce.
A diferença das baterias de gravidade modernas é que elas usam blocos sólidos em vez de água. Isso permite maior flexibilidade de instalação, pois não depende de rios ou reservatórios. A eficiência desses sistemas pode chegar a 80% e sua vida útil é bem maior do que a das baterias químicas.
O projeto EVx na China
Na China, a empresa Energy Vault construiu a torre EVx, um dos maiores projetos de armazenamento por gravidade. A estrutura tem mais de 120 metros de altura. Durante o excesso de energia, blocos de 24 toneladas são elevados. Quando a energia é necessária, os blocos descem e geram eletricidade.
O sistema tem uma potência de 25 MW e capacidade total de 100 MWh. A eficiência de ida e volta é superior a 80%, e a estimativa é que a torre opere por 35 anos. O material dos blocos é feito de resíduos reciclados, reduzindo custos e impactos ambientais.
A China planeja expandir essa tecnologia, com projetos que variam de 100 MWh a 660 MWh. Uma instalação de 2 GWh na Mongólia Interior está em fase de planejamento. O investimento total ultrapassa US$ 1 bilhão.
A proposta da Gravitricity na Escócia
Outro projeto inovador está sendo desenvolvido pela empresa escocesa Gravitricity. Em vez de torres, a solução usa minas abandonadas. A ideia é suspender pesos enormes em poços subterrâneos. Algumas minas têm mais de 3 km de profundidade, permitindo armazenar abundância de energia.
O primeiro teste ocorreu no Porto de Leith, na Escócia. A empresa utilizou uma plataforma que levantava e abaixava dois pesos de 25 toneladas. A experiência mostrou que o conceito funciona. Agora, a meta é escalar o sistema para poços mais profundos.
O reuso de minas antigas reduz custos e cria oportunidades econômicas para regiões que antes dependiam da mineração. Isso pode ser um fator atrativo para comunidades que buscam novas formas de geração de renda.
Baterias de gravidade: desafios e limitações
Apesar de promissoras, as baterias de gravidade têm limitações. Para armazenamento em pequena escala, sua eficiência é baixa. Em um teste, levantar uma massa de 2.000 kg em uma casa armazenou somente a energia equivalente a 12 pilhas AA. Para uso doméstico, soluções químicas ainda são mais viáveis.
Outro desafio é o alto custo inicial. Construir torres ou adaptar minas demanda investimentos significativos. Além disso, componentes mecânicos, como guinchos e cabos, sofrem desgaste ao longo do tempo. A manutenção regular é necessária para garantir operação eficiente.
O espaço físico também é um fator limitante. Grandes torres podem enfrentar resistência em áreas urbanas. Poços subterrâneos são uma alternativa, mas dependem da existência de minas adequadas.
O futuro do armazenamento de energia
As baterias de íons de lítio ainda são amplamente utilizadas. Sua implementação rápida e versatilidade fazem delas uma escolha comum. No entanto, desafios de segurança, impacto ambiental e dependência geopolítica levantam questões sobre sua viabilidade a longo prazo.
Nos EUA, por exemplo, a busca por alternativas ao lítio cresce. Tensões comerciais com a China afetam a importação desse material. Com investimentos crescentes em energia e inteligência artificial, o armazenamento seguro e confiável é essencial.
O provável é que o futuro do armazenamento de energia envolva uma combinação de tecnologias. Baterias de gravidade, hidrelétricas bombeadas, íons de lítio e outras soluções podem coexistir. Cada uma delas atende a diferentes necessidades, dependendo da infraestrutura e demanda local.
As baterias de gravidade destacam-se pela durabilidade e pelo menor impacto ambiental. Projetos como o EVx e a Gravitricity mostram que a tecnologia está avançando.
Se os desafios iniciais forem superados, essa solução pode desempenhar um papel essencial na construção de um futuro energético mais equilibrado e sustentável.
Com informações de Interesting Engineering.
