Pesquisadores portugueses querem usar eletricidade renovável excedente para comprimir ar e armazená-lo nos poros de rochas profundas; cinco a dez reservatórios poderiam ainda ajudar grandes cidades a reduzir o consumo de gás.
Pesquisadores portugueses calcularam que rochas porosas para armazenar energia podem transformar o subsolo em um enorme sistema de reserva para fontes renováveis. Os modelos apontam as melhores condições entre 1.000 e 2.500 metros de profundidade e indicam que um único reservatório adequado poderá chegar a cerca de 1 terawatt-hora (TWh), capacidade suficiente para abastecer uma pequena cidade. A Forbes Portugal publicou os resultados do estudo desenvolvido por investigadores do GeoBioTec, da Universidade NOVA de Lisboa, e do Instituto Dom Luiz, da Universidade de Lisboa.
Porém, a expressão “bateria de rocha” simplifica o funcionamento da tecnologia.
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A rocha não armazena eletricidade diretamente. Em vez disso, o sistema usa o excedente de geração solar, eólica ou hídrica para comprimir ar atmosférico. Depois, equipamentos injetam esse ar nos poros de formações geológicas profundas.
Quando a rede volta a precisar de eletricidade, o sistema libera o ar pressurizado. Em seguida, esse fluxo aciona turbinas e ajuda a gerar energia novamente.
Assim, o subsolo atua como um reservatório energético de longa duração.
Rochas porosas para armazenar energia aproveitariam excedentes de solar e eólica
O conceito tenta resolver um problema que cresce junto com as fontes renováveis.
Painéis solares produzem mais eletricidade quando há boa incidência solar. Da mesma forma, turbinas eólicas dependem da disponibilidade de vento.
Entretanto, os consumidores não aumentam necessariamente o consumo nesses mesmos horários.
Por isso, em determinados momentos, a produção pode superar aquilo que a rede consegue absorver ou transportar.
Nesse cenário, o Compressed Air Energy Storage in Porous Media (CAES-PM) usaria a eletricidade excedente para alimentar compressores.
Primeiro, os equipamentos captariam ar atmosférico.
Depois, comprimiriam esse ar.
Em seguida, poços levariam o gás pressurizado até formações geológicas profundas.
Finalmente, quando a demanda aumentasse, a instalação recuperaria o ar e o direcionaria para turbinas.
Com isso, o sistema conseguiria deslocar energia de um momento de abundância para outro de maior necessidade.
Profundidade entre 1.000 e 2.500 metros apresentou melhor resultado nos modelos
Os pesquisadores analisaram a profundidade porque ela altera diretamente as condições do armazenamento.
À medida que o reservatório fica mais profundo, pressão e temperatura também mudam.
Consequentemente, essas duas variáveis influenciam quanto ar o reservatório pode receber e quanta energia o sistema consegue armazenar.
A equipe combinou dados geológicos e termodinâmicos para comparar diferentes cenários.
Além disso, os cientistas avaliaram propriedades das rochas, pressão de injeção, volume de ar e energia potencial em várias profundidades.
Os cálculos apontaram uma faixa particularmente favorável entre 1.000 e 2.500 metros.
Portanto, não basta encontrar uma formação porosa.
A profundidade também precisa oferecer condições adequadas de pressão, temperatura e segurança.
Um reservatório poderia chegar a 1 TWh
O maior número da pesquisa aparece na capacidade potencial.
Segundo os modelos, um único reservatório adequado poderá atingir aproximadamente 1 TWh.
Um terawatt-hora equivale a 1.000 GWh ou 1 milhão de MWh.
Ricardo Pereira, geólogo do GeoBioTec e coordenador da investigação, afirmou à Lusa que uma capacidade dessa ordem poderia abastecer uma pequena cidade.
Assim, o estudo trabalha com uma escala muito superior à de sistemas convencionais instalados em casas, veículos ou pequenas indústrias.
Entretanto, existe uma ressalva fundamental: Portugal ainda não possui um reservatório comercial de 1 TWh funcionando com essa tecnologia.
Os pesquisadores chegaram ao número por meio de modelos teóricos.
Portanto, a capacidade representa potencial calculado, e não armazenamento já alcançado em uma instalação real.
Cinco a dez reservatórios poderiam reduzir consumo de gás em grandes cidades
Uma pequena cidade oferece uma referência intuitiva para a escala de 1 TWh.
Por outro lado, grandes centros urbanos consomem muito mais eletricidade.
Nesse caso, Ricardo Pereira não afirma que um único reservatório garantiria autossuficiência.
Em vez disso, o pesquisador cita uma configuração com cinco ou dez unidades de armazenamento.
Esse conjunto poderia ajudar grandes cidades a reduzir o consumo de combustíveis fósseis, principalmente gás utilizado na geração elétrica.
Assim, a tecnologia funcionaria como complemento da rede.
Durante períodos com excesso renovável, os reservatórios receberiam energia na forma de ar comprimido.
Depois, durante períodos de maior demanda, ajudariam a devolver parte dessa energia ao sistema.
Sistema usa ar atmosférico e evita armazenar gases combustíveis
Outra característica diferencia a proposta de algumas alternativas subterrâneas.
O CAES-PM usa ar atmosférico.
Portanto, o projeto não depende de armazenar hidrogênio, dióxido de carbono ou outro gás combustível ou tóxico dentro da formação.
Segundo a comunicação da NOVA FCT citada pela Forbes, essa escolha reduz vários riscos associados a outros tipos de armazenamento subterrâneo.
Além disso, o processo utiliza um recurso disponível em praticamente qualquer local: o próprio ar.
A sequência pode ser resumida assim:
eletricidade excedente → compressão do ar → injeção na rocha → armazenamento → retirada do ar → turbina → eletricidade.
Contudo, a simplicidade conceitual não elimina os desafios técnicos.
Engenheiros ainda precisam garantir eficiência, controlar pressão, caracterizar a geologia e projetar poços capazes de operar repetidamente durante anos.
A rocha não funciona como uma bateria de lítio
A comparação com uma bateria facilita a compreensão, porém a tecnologia funciona de maneira completamente diferente.
Baterias de lítio armazenam energia por meio de processos eletroquímicos.
Já o sistema estudado pelos portugueses converte eletricidade em energia associada ao ar comprimido.
Primeiro, motores elétricos acionam os compressores.
Assim, o sistema transforma a eletricidade excedente em pressão.
Depois, a formação geológica mantém o ar confinado.
Finalmente, quando a rede precisa de energia, o sistema recupera esse ar e aciona turbinas.
Portanto, a rocha funciona mais como um gigantesco reservatório do que como uma bateria convencional.
Enquanto isso, outras tecnologias seguem outro caminho. Projetos de armazenamento de energia em escala industrial armazenamento de energia em escala industrial já avançam pela Europa com 362 MWh no Reino Unido, 790 MWh na Grécia e uma carteira futura de até 3 GWh. Esses números mostram como diferentes soluções disputam espaço para resolver o mesmo problema: guardar eletricidade para usá-la depois.
Estados Unidos, China e Alemanha já usam ar comprimido em cavernas de sal
O armazenamento de energia com ar comprimido não surgiu agora.
Países como Estados Unidos, China e Alemanha já utilizam sistemas baseados nesse princípio.
Entretanto, essas instalações recorrem principalmente a cavernas de sal.
A pesquisa portuguesa explora outra possibilidade: usar formações geológicas porosas.
Segundo Ricardo Pereira, as cavernas salinas armazenam um volume inferior ao potencial calculado para determinadas rochas porosas.
Além disso, nem toda região possui geologia adequada para criar ou utilizar cavernas desse tipo.
Por isso, meios porosos podem ampliar a quantidade de locais potencialmente disponíveis.
Ainda assim, nenhuma formação serve automaticamente.
Os cientistas precisam verificar várias propriedades antes de considerar um reservatório tecnicamente viável.
Porosidade e permeabilidade determinam se o reservatório consegue funcionar
A própria estrutura microscópica da rocha define boa parte do potencial.
A porosidade indica quanto espaço vazio existe dentro da formação.
Já a permeabilidade mostra com que facilidade o ar consegue circular por esses espaços.
Além disso, os engenheiros precisam conhecer a dimensão do reservatório e seus limites de pressão.
As condições geotérmicas também entram na conta.
Assim, um reservatório grande pode perder atratividade caso apresente permeabilidade inadequada.
Da mesma forma, uma rocha altamente porosa pode não servir se a estrutura geológica não conseguir manter o gás confinado com segurança.
Por isso, os autores destacam que a caracterização geológica tem papel tão importante quanto a própria engenharia.
Portugal já identificou potencial entre Torres Vedras e Aveiro
Os pesquisadores portugueses já haviam analisado a geologia nacional em um trabalho anterior.
Naquele estudo, a equipe identificou potencial em uma faixa costeira entre Torres Vedras e Aveiro.
A região possui rochas sedimentares e areias porosas.
Esses materiais permitem circulação de fluidos e, em condições adequadas, podem receber ar comprimido.
Porém, identificar potencial não significa iniciar uma obra.
Até agora, os cientistas não anunciaram a construção de um sistema comercial nessa região.
Em vez disso, o novo estudo aprofunda a compreensão sobre pressão, temperatura e capacidade em diferentes profundidades.
Assim, cada trabalho reduz parte da incerteza antes de uma eventual fase experimental.
Próxima etapa levará amostras de rochas para o laboratório
Depois dos modelos teóricos, os pesquisadores querem aumentar a precisão dos dados.
Ricardo Pereira explicou que a equipe pretende estudar as formações em maior detalhe.
Para isso, os cientistas precisarão recolher amostras das rochas e analisá-las em laboratório.
Dessa forma, poderão comparar as propriedades reais com aquelas utilizadas nas simulações.
Além disso, estudos futuros terão de avaliar custos e impactos da tecnologia.
A eficiência também terá peso decisivo.
Afinal, comprimir ar consome energia, e o processo de recuperar eletricidade também envolve perdas.
Consequentemente, uma capacidade geológica elevada não garante sozinha viabilidade econômica.
O sistema precisa armazenar e devolver energia a um custo competitivo.
A legislação portuguesa atualmente impede até testes subterrâneos
O projeto enfrenta ainda uma barreira que não depende de pressão, temperatura ou porosidade.
A própria legislação portuguesa impede o avanço imediato para testes subterrâneos desse tipo.
Segundo Ricardo Pereira, as regras atuais não permitem realizar esse armazenamento nem mesmo em caráter experimental.
Por isso, o pesquisador defende uma regulamentação específica.
A situação cria um contraste importante.
De um lado, os modelos apontam potencial de até 1 TWh.
Além disso, estudos anteriores já identificaram áreas geologicamente promissoras.
Por outro lado, os pesquisadores não podem simplesmente perfurar um poço e iniciar testes.
Antes disso, Portugal precisará criar regras para enquadrar a atividade.
Portanto, ainda existe uma distância significativa entre a descoberta científica e uma instalação comercial.
Armazenamento de longa duração ganha valor conforme solar e eólica crescem
A necessidade que motivou a pesquisa tende a aumentar com a transição energética.
Quanto mais solar e eólica entram na matriz, maior se torna a necessidade de equilibrar produção e consumo.
Em determinados momentos, uma região pode produzir eletricidade renovável em excesso.
Entretanto, poucas horas depois, a situação pode se inverter.
Por isso, sistemas de longa duração ganham importância.
Baterias eletroquímicas representam uma opção.
Hidrelétricas reversíveis oferecem outra.
Além disso, o hidrogênio aparece como alternativa em diferentes projetos. Na Namíbia, por exemplo, um hub de hidrogênio verde já reúne 7 mil painéis solares, eletrolisador de 5 MW e bateria de 5,9 MWh, enquanto os responsáveis planejam uma expansão futura para até 500 MW.
Agora, as rochas porosas entram nessa lista de possibilidades.
Reservatórios subterrâneos poderiam ajudar a recuperar redes depois de apagões
O armazenamento de longa duração também pode cumprir outra função.
Além de deslocar energia solar do dia para a noite, sistemas desse tipo podem aumentar a resiliência da rede elétrica.
A comunicação da universidade cita inclusive a recuperação do sistema após falhas generalizadas.
Nesse contexto, os pesquisadores lembram o apagão que atingiu Portugal e Espanha em abril de 2025.
Quando uma rede sofre uma interrupção ampla, operadores precisam reconstruir gradualmente seu funcionamento.
Assim, reservas de energia disponíveis durante períodos prolongados podem ajudar em serviços críticos.
Isso amplia o valor potencial da tecnologia.
Em vez de apenas evitar desperdício renovável, o armazenamento subterrâneo também poderia oferecer suporte à segurança do sistema elétrico.
Grandes projetos renováveis exigem infraestrutura muito além das turbinas
A expansão das fontes limpas também aumenta a escala física da infraestrutura.
Um parque eólico, por exemplo, não termina nas pás que o leitor consegue enxergar.
Ele precisa de fundações, cabos, subestações e redes para transportar a energia.
Na Polônia, o parque eólico offshore Baltica 2 concluiu 111 fundações de até 100 metros e cerca de 1.900 toneladas para sustentar um complexo de 1,5 GW.
Da mesma forma, uma matriz com grande participação solar e eólica também precisa de infraestrutura capaz de guardar energia.
Assim, reservatórios subterrâneos poderiam assumir no futuro uma função tão estratégica quanto linhas de transmissão e subestações.
Rochas escondidas há milhões de anos podem ganhar uma função energética
A parte mais surpreendente do estudo está justamente na conexão entre dois mundos aparentemente distantes.
Na superfície, painéis solares e turbinas eólicas geram eletricidade.
A 1.000, 1.500 ou 2.500 metros de profundidade, rochas sedimentares permanecem escondidas no subsolo.
Agora, os pesquisadores propõem ligar essas duas estruturas.
Quando houver excesso renovável, compressores usariam essa eletricidade para pressurizar ar.
Depois, poços levariam o gás para os poros das rochas.
Mais tarde, o sistema recuperaria o ar e produziria eletricidade novamente.
Nos modelos, um reservatório adequado pode alcançar a ordem de 1 TWh.
Contudo, a tecnologia ainda precisa atravessar várias etapas.
Os cientistas querem coletar amostras, aprimorar os modelos e avaliar custos e impactos.
Além disso, Portugal precisa regulamentar esse tipo de armazenamento antes dos primeiros testes.
Portanto, as rochas profundas ainda não abastecem cidades portuguesas.
Porém, se experimentos futuros confirmarem os cálculos, formações que permaneceram milhões de anos escondidas sob o solo poderão ganhar uma função inesperada: guardar parte da energia produzida pelo sol, pelo vento e pela água quando há excesso e devolvê-la à rede quando a eletricidade fizer mais falta.
Você acredita que reservatórios subterrâneos de até 1 TWh podem se tornar uma alternativa real às baterias convencionais para guardar grandes volumes de energia renovável?
