As fontes de energia renováveis e sem combustíveis fósseis são frequentemente flutuantes e difíceis de utilizar de forma consistente. Pegue na energia solar: em certas partes do globo há abundância de sol, mas se o excesso não puder ser poupado, não pode ser usado quando a noite cai.
Os especialistas em energia solar RayGen, baseados na Austrália, estão a enfrentar este desafio. Desenvolveram um sistema de armazenamento de energia de ponta numa fábrica-piloto em Carwarp, Victoria, que utiliza energia solar fotovoltaica e solar térmica para fornecer energia renovável à rede elétrica local.
Eletricidade quando a rede mais precisa dela
O RayGen está a recolher energia solar através de um grande campo de espelhos e a convertê-la em eletricidade com energia fotovoltaica. Os espelhos recolhem a luz solar, que é depois redirecionada para uma torre solar, que por sua vez gera eletricidade. Esta eletricidade é então utilizada para alimentar a rede da forma habitual ou para arrefecer um corpo de água até quase congelar como uma forma de armazenamento de energia.
Então, como é que a água fria pode armazenar energia solar? Uma vez que as células solares estão altamente concentradas, geram muito calor, que pode ser utilizado para aquecer um segundo corpo de água até perto do ponto de ebulição. Com esta diferença de temperatura, a utilização de um ciclo de Rankine orgânico (ORC - ver caixa separada) e da tecnologia de turboexpansor do Grupo Atlas Copco abre a possibilidade de gerar eletricidade a qualquer momento - também após o pôr do sol.
"Quando falamos de armazenamento de energia, as pessoas pensam primeiro em baterias, mas armazenar energia durante 12 a 24 horas torna-se muito dispendioso. Os nossos expansores convertem a energia térmica em eletricidade para quando a rede mais precisa", afirma Louis Mann, Gestor de Marketing e I&D na Atlas Copco Mafi-Trench na Califórnia.
"Não existem muitas aplicações no mundo que utilizem o armazenamento de energia da mesma forma que esta fábrica", acrescenta o colega de Louis, Engenheiro de Vendas e Aplicações, Ysabel Murguia.
Imagem esquerda: A tecnologia Turboexpander abre a possibilidade de gerar eletricidade a qualquer momento.
Imagem direita: A fábrica piloto da RayGen na Austrália utiliza energia solar fotovoltaica e solar térmica para fornecer energia renovável à rede elétrica local. (Foto cortesia da RayGen Resources Pty Ltd.)
de saneamento
A Atlas Copco foi abordada pela RayGen devido à sua longa experiência na tecnologia de turboexpansores ORC, que remonta à década de 1980. A fábrica-piloto começou a funcionar em 2022 e o sucesso inicial e o crescente interesse das empresas de serviços públicos em várias partes do mundo levaram a um aumento das ambições.
"Para a fábrica piloto, construímos um gerador expansor de quadro quatro que está integralmente engrenado à caixa de engrenagens", explica Ysabel. "Um quadro quatro é uma máquina de tamanho médio, enquanto o sistema comercial requer um quadro de tamanho maior recentemente desenvolvido. Estamos agora a desenvolver uma solução completa em conjunto com a RayGen."
Uma solução inovadora
A demonstração real é à escala comercial; para mostrar ao mundo que este tipo de armazenamento de energia não é apenas tecnicamente possível, mas também comercialmente viável.
"Existe uma tendência para máquinas maiores na transição energética em geral para fazer com que estas tecnologias funcionem através de economias de escala", afirma Louis.
Assim, esta parceria está a ajudar a lançar uma tecnologia transformadora que pode fornecer ao setor energético uma energia renovável mais fiável e consistente com um desperdício mínimo.
"Este tipo de armazenamento de energia não é comum, mas tem o potencial de mudar a perspetiva do mundo sobre o fornecimento de energia renovável", afirma Ysabel.
Está interessado nesta solução ou na tecnologia de turboexpansor em geral? Saiba mais nesta publicação do blogue.
