Uma proposta científica explora o uso da gravidade em grandes profundidades para armazenar energia renovável por longos períodos, com uma operação baseada em massa, cabos, navios e relevo submarino.
Pesquisadores propuseram um sistema capaz de usar a diferença de profundidade entre a plataforma continental e o fundo do oceano para armazenar energia por gravidade.
A tecnologia, chamada Deep Ocean Gravity Energy Storage, ou DOGES, foi descrita em artigo publicado na revista Latin American Journal of Energy Research e prevê o transporte de grandes volumes de material pesado entre áreas rasas e regiões profundas do mar.
O estudo foi assinado por Julian David Hunt, Andreas Nascimento, Joao Paulo Reus Rodrigues Leite, Diego Nascimento, Wenxuan Tong, Marcos Aurelio Vasconcelos de Freitas e Mohd Amro.
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O trabalho foi recebido em 13 de maio de 2025, aceito em 23 de junho e publicado online em 03 de agosto do mesmo ano.
A proposta parte de um princípio físico conhecido: quando uma massa é elevada, ela armazena energia potencial; quando desce, essa energia pode ser convertida em eletricidade.
No caso do DOGES, essa lógica seria aplicada no mar, com rochas, cascalho ou rejeitos de mineração funcionando como o “peso” movimentado entre dois pontos de armazenamento.
No modelo analisado pelos autores, uma usina instalada em área com 4 km de profundidade poderia oferecer armazenamento a US$ 1,30 por kWh, com custo de potência de US$ 3.947 por kW.
O resumo do artigo arredonda esse segundo valor para cerca de US$ 4.000 por kW.
Como funciona a bateria gravitacional no oceano
O sistema não transformaria o oceano em uma bateria química, como as usadas em celulares, carros elétricos ou sistemas estacionários de lítio.
A água do mar serviria como ambiente operacional para uma bateria gravitacional, na qual energia é guardada pela posição de uma massa em relação a outra profundidade.
Na prática, o material pesado ficaria em um depósito mais raso, próximo à borda da plataforma continental, quando o sistema estivesse carregado.
Para gerar eletricidade, esse material seria levado a uma área mais profunda e baixado por cabos, movimento que acionaria geradores durante a descida.
Quando houvesse excedente de eletricidade na rede, o processo poderia ser invertido.
A energia disponível seria usada para erguer novamente o material do ponto mais profundo e devolvê-lo ao local de armazenamento superior, deixando o sistema pronto para outro ciclo.
De acordo com o artigo, a estrutura teria dois locais de armazenamento, navios geradores posicionados sobre cada ponto, embarcações cargueiras para transportar o material, cabos, contêineres, escavadeiras submarinas de caçamba e uma linha de transmissão subaquática conectada à rede elétrica em terra ou a parques eólicos offshore.
A diferença em relação a uma bateria convencional está no tipo de armazenamento.
Em vez de depender de reações químicas, o DOGES usaria massa, profundidade e gravidade para conservar energia por períodos mais longos, segundo o estudo.
Por que o DOGES mira energia renovável por longos períodos
A pesquisa foi apresentada no contexto da expansão das fontes renováveis, especialmente solar e eólica, cuja geração varia conforme o horário, o clima e a estação do ano.
Segundo os autores, esse cenário amplia a demanda por tecnologias capazes de armazenar energia por ciclos longos, como semanas, meses ou estações.
O DOGES não é apresentado no artigo como substituto direto das baterias usadas para armazenamento de curta duração.
Os pesquisadores afirmam que sistemas gravitacionais não devem ser considerados para ciclos inferiores a 12 horas, porque baterias tendem a ser mais práticas e baratas nessa faixa de uso.
A função prevista para a tecnologia é outra.
O modelo considera operação em ciclos sazonais, com seis meses de armazenamento e seis meses de geração, de modo a atender períodos prolongados de sobra ou escassez de energia renovável.
Esse tipo de aplicação busca responder a uma limitação recorrente do setor elétrico.
A energia solar pode produzir mais em determinados períodos do dia e do ano, enquanto a eólica depende do regime de ventos.
Por isso, sistemas de longa duração são estudados como complemento à expansão das fontes renováveis.
Navios cargueiros, rochas e escavadeiras submarinas
O material de referência usado no estudo tem densidade semelhante à do granito.
Segundo os autores, materiais mais densos reduzem o volume necessário para armazenar a mesma quantidade de energia e diminuem parte do gasto associado ao transporte por navios.
A areia foi descartada na análise porque partículas muito finas poderiam ser arrastadas por correntes submarinas.
O artigo aponta que essa perda reduziria o potencial de geração e poderia afetar o ambiente ao redor dos locais de armazenamento.
No cenário de 4 km de profundidade, os pesquisadores consideram uma distância de 40 km entre o ponto raso e o ponto profundo.
Para manter a operação contínua, seriam necessários quatro navios cargueiros: um em carregamento, um em descarregamento, um navegando para o ponto inferior e outro retornando ao ponto superior.
A escala descrita no artigo envolve 350 milhões de toneladas de material, 400 mil contêineres baixados por ano e capacidade de armazenamento de 1.947 GWh, com potência instalada de 639 MW no caso de 4 km de profundidade.
Cada contêiner considerado no modelo teria 12 metros por 6 metros por 6 metros.
Na configuração de maior operação, o estudo estima que um contêiner chegaria ao ponto inferior a cada 28 segundos, com velocidade vertical projetada de 0,87 m/s.
O artigo também calcula a resistência da água sobre os contêineres.
Pelas premissas adotadas, a força de arrasto equivaleria a 0,4% do peso submerso do contêiner, motivo pelo qual os autores consideram essa perda pequena dentro do modelo.
Onde a tecnologia DOGES poderia ser aplicada
A viabilidade da tecnologia depende de uma condição geográfica central: áreas costeiras onde o fundo do mar se aprofunda rapidamente.
Quanto menor a distância entre a plataforma continental e grandes profundidades, menor tende a ser o trajeto dos navios e dos cabos necessários para a operação.
Segundo o estudo, há potencial em áreas costeiras da Europa, das Américas, da Ásia, da Oceania e da África.
Na lista citada pelos autores aparecem Portugal, Espanha, França, Irlanda, Reino Unido, Itália, Grécia, Chipre e Turquia, além de Chile, Peru, Equador, Brasil, América Central, México e Estados Unidos.
O artigo também menciona potencial em regiões como Indonésia, Filipinas, Taiwan, Papua-Nova Guiné, China, Japão, Rússia, ilhas do Pacífico, Irã, Omã, Iêmen, Geórgia, Austrália e Nova Zelândia.
No caso africano, os autores afirmam que há áreas com algum potencial ao redor de países costeiros.
Essa dependência da batimetria limita a aplicação em locais com plataforma continental extensa e queda de profundidade mais gradual.
Nessas áreas, a distância entre os pontos de armazenamento poderia aumentar custos, elevar o consumo dos navios e reduzir a eficiência geral do sistema.
Os pesquisadores citam aplicações possíveis em ilhas com alta geração renovável, regiões costeiras sem grande disponibilidade de reservatórios hidrelétricos e parques eólicos offshore que já exigem infraestrutura elétrica no mar.
A proposta, no entanto, permanece no campo de estudo técnico e não há indicação, no artigo, de usina comercial em operação.
Desafios para levar a bateria submarina à prática
O DOGES exige equipamentos marítimos de grande porte, operação submarina contínua e planejamento semelhante ao de atividades portuárias e de mineração em larga escala.
Cabos, motores, contêineres e escavadeiras ficariam sujeitos à pressão, à corrosão, a correntes e a falhas mecânicas em áreas de difícil acesso.
Os próprios autores apontam que pesquisas futuras devem desenvolver modelos mais precisos para prever impactos ambientais, especialmente sobre ecossistemas marinhos.
O artigo também menciona a necessidade de melhorar a eficiência e a durabilidade dos componentes subaquáticos e de avaliar estruturas regulatórias para eventual integração do sistema a estratégias energéticas nacionais.
Pelo estágio atual da proposta, o estudo apresenta uma estimativa técnica e econômica, não um anúncio de implantação.
Não há, na publicação consultada, informação sobre protótipo em escala real, licença ambiental, cronograma de construção ou empresa contratada para executar um projeto DOGES.
A ideia central, segundo os pesquisadores, é usar uma diferença natural de profundidade como alternativa para armazenamento sazonal de energia.
Em vez de construir uma grande estrutura em terra para criar desnível, o sistema aproveitaria o relevo submarino já existente em determinadas regiões do planeta.
