As fontes de energia renováveis e livres de combustíveis fósseis são frequentemente flutuantes e difíceis de usar de forma consistente. Veja a energia solar: em certas regiões do mundo há abundância de luz solar, mas, se o excedente não puder ser armazenado, ele não poderá ser usado quando anoitece.
Os especialistas em energia solar RayGen, baseados na Austrália, estão enfrentando esse desafio. Eles desenvolveram um sistema de armazenamento de energia de ponta em uma usina piloto em Carwarp, Victoria, que emprega energia solar fotovoltaica e solar térmica para fornecer energia renovável à rede elétrica local.
Eletricidade quando a rede mais precisa
O RayGen está coletando energia solar usando um grande campo de espelhos e convertendo-a em eletricidade com energia fotovoltaica. Os espelhos coletam a luz solar, que é redirecionada para uma torre solar, que por sua vez gera eletricidade. Essa eletricidade é então usada para alimentar a rede da maneira habitual, ou para resfriar um corpo de água até quase congelar como uma forma de armazenamento de energia.
Então, como a água fria pode armazenar energia solar? Como as células solares estão altamente concentradas, elas geram muito calor, que pode ser usado para aquecer um segundo corpo de água até próximo do ponto de ebulição. Com essa diferença de temperatura, o uso de um ciclo de Rankine orgânico (ORC - ver caixa separada) e a tecnologia de turboexpansor do Grupo Atlas Copco abre a possibilidade de gerar eletricidade a qualquer momento — também após o pôr do sol.
"Quando se fala em armazenamento de energia, as pessoas pensam primeiro em baterias, mas armazenar energia por 12 a 24 horas fica muito caro. Nossos expansores convertem a energia térmica em eletricidade para quando a rede mais precisa", diz Louis Mann, Gerente de Marketing e P&D da Atlas Copco Mafi-Trench na Califórnia.
"Não há muitas aplicações no mundo que utilizem o armazenamento de energia da mesma forma que esta planta", acrescenta Ysabel Murguia, colega de Louis, Engenheira de Vendas e Aplicações.
Imagem esquerda: a tecnologia Turboexpander permite a possibilidade de gerar eletricidade a qualquer momento.
Imagem direita: A fábrica piloto da RayGen na Austrália emprega energia solar fotovoltaica e solar térmica para fornecer energia renovável à rede elétrica local. (Foto cortesia da RayGen Resources Pty Ltd.)
Escalonamento
A Atlas Copco foi abordada pela RayGen devido à sua longa experiência com a tecnologia de turboexpansor ORC, que remonta à década de 1980. A usina piloto começou a operar em 2022, e o sucesso inicial e o crescente interesse das empresas de serviços públicos em várias partes do mundo levou a um aumento das ambições.
“Para a planta piloto, construímos um gerador com expansor de estrutura quatro, integrado diretamente à caixa de engrenagens”, explica Ysabel. "Um estrutura quatro é uma máquina de tamanho médio, enquanto o sistema comercial exigirá um quadro de tamanho maior recém-desenvolvido. Agora estamos desenvolvendo uma solução em escala completa junto com o RayGen."
Uma solução inovadora
A demonstração real é em escala comercial; para mostrar ao mundo que esse tipo de armazenamento de energia não é apenas tecnicamente possível, mas também comercialmente viável.
"Há uma tendência para máquinas maiores na transição energética em geral para fazer com que essas tecnologias funcionem através de economias de escala", diz Louis.
Assim, essa parceria está ajudando a lançar uma tecnologia transformadora que pode fornecer ao setor de energia renovável mais confiança e consistência com desperdício mínimo.
"O armazenamento de energia como esse não é comum, mas tem o potencial de mudar a visão do mundo sobre o fornecimento de energia renovável", diz Ysabel.
Interessado nessa solução ou tecnologia de turboexpansor em geral? Saiba mais nesta publicação do blog.
