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Precisamos de calor para produzir tudo, desde barras de aço até pacotes de ketchup. Atualmente, 20% da demanda global de energia são destinados à produção do calor usado na indústria. A maior parte é gerada pela queima de combustíveis fósseis. Em um esforço para melhorar o setor, um número crescente de empresas está trabalhando para fornecer esse calor com uma tecnologia chamada baterias térmicas.
É uma ideia tão empolgante que os leitores da MIT Technology Review americana selecionaram oficialmente as baterias térmicas para integrar as 10 Breakthrough Technologies de 2024. Então vamos dar uma olhada mais de perto no motivo de todo esse entusiasmo.
Armazenar energia como calor não é uma ideia nova — as siderúrgicas vêm capturando o calor residual e usando-o para reduzir a demanda de combustível há quase 200 anos. Mas uma rede em transformação e o avanço da tecnologia aumentaram o interesse nesse campo. “Essa é uma área quente”, diz Jeffrey Rissman, diretor sênior do setor na Energy Innovation, uma empresa de pesquisa e política energética e climática.
As fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, tiveram uma queda significativa nos preços na última década. Entretanto, essas fontes de energia são inconsistentes, sujeitas a padrões diários e sazonais. Portanto, com o aumento da energia renovável barata, houve um impulso paralelo para encontrar maneiras de armazená-la para aplicações que exigem uma fonte de energia consistente.
O armazenamento de energia térmica poderia conectar a eletricidade renovável barata, mas irregular, a processos industriais que demandam muito calor. Esses sistemas podem transformar eletricidade em calor e, em seguida, como as baterias típicas, armazenar a energia e despachá-la conforme necessário.
A Rondo Energy é uma das empresas que está trabalhando para produzir e implantar baterias térmicas. O sistema de armazenamento de calor da empresa depende de um aquecedor de resistência, que transforma eletricidade em calor usando o mesmo método de um aquecedor de ambiente ou de uma torradeira, mas em uma escala maior e atingindo uma temperatura muito mais alta. Esse calor é então usado para aquecer pilhas de tijolos cuidadosamente projetadas e dispostas que armazenam o calor para uso posterior. O ar soprado sobre os tijolos quentes pode então ser usado para gerar vapor ou ser fornecido diretamente para aquecer o equipamento.
Ao usar materiais comuns e projetar equipamentos que podem funcionar com instalações existentes, a Rondo está trabalhando para mostrar que sua tecnologia pode se integrar a um setor em que o custo é fundamental. “Estamos provando que isso é econômico no momento”, diz John O’Donnell, CEO da empresa.
A Rondo está executando seu primeiro piloto comercial em uma usina de etanol na Califórnia desde março de 2023. A empresa também está aumentando a escala, fabricando equipamentos em uma fábrica na Tailândia que já anunciou planos de expansão.
Em um projeto recentemente anunciado com a empresa de bebidas Diageo, as baterias térmicas da Rondo serão instaladas em uma destilaria de uísque do Kentucky, onde é produzido 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 selecionou para receber US$ 75 milhões em financiamento como parte de um esforço maior para limpar as emissões industriais.
A Rondo está longe de ser a única concorrente no espaço das baterias térmicas, que agora inclui empresas que usam tudo, desde sal fundido e metal até rochas trituradas para armazenar calor.
A Electrified Thermal Solutions está construindo baterias térmicas que usam tijolos termicamente condutores como elemento de aquecimento e meio de armazenamento. A passagem de uma corrente elétrica pelos tijolos gera calor, sem a necessidade de nenhum componente separado. Da mesma forma, a Antora Energy usa seus blocos à base de carbono para gerar e armazenar calor. A empresa também tem como objetivo transformar esse calor em eletricidade usando a tecnologia termofotovoltaica.
Embora muitas empresas queiram instalar suas soluções de armazenamento em instalações industriais, fornecendo calor, eletricidade ou ambos, algumas pretendem oferecer armazenamento de energia baseado em rede para serviços públicos. A Malta, que se originou da X (antiga Google X) em 2018, está desenvolvendo uma tecnologia que absorverá eletricidade, armazenará a energia como calor em um sistema de sal fundido e, em seguida, gerará novamente eletricidade para uso na rede.
A Brenmiller Energy está entre os participantes mais experientes em armazenamento de energia térmica. A empresa, fundada em 2011, fabrica sistemas modulares que usam rochas trituradas para armazenar calor. Sua tecnologia está atualmente em operação em várias instalações, incluindo uma fabricante de bebidas e um hospital.
Para fazer a diferença nas emissões industriais, as empresas que constroem sistemas de armazenamento de energia térmica precisam crescer rapidamente. Também terão que convencer os clientes a aderirem 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 crescimento à medida que se intensificam os esforços para reduzir as suas emissões.
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Casey Crownhart
