Uma empresa israelense de energia solar, a Brenmiller Energy, afirma ter desenvolvido uma forma nova e mais eficiente de armazenar calor do sol que poderia impulsionar a indústria de energia térmica solar possibilitando às plantas operarem a plena capacidade durante a noite e o dia.
O fundador da empresa, Avi Brenmiller, diz que, até o próximo ano, uma unidade de 1,5 megawatt (MW) e 15 acres (6 hectares) no deserto de Negev estará conectada à rede de distribuição nacional de Israel e várias plantas-piloto de 10 a 20 MW também deverão estar operando no exterior, o que produzirá energia elétrica a um preço competitivo em relação a usinas baseadas em combustível fossil.
“Daqui a dois anos, no máximo, estaremos colocando em operação plantas comerciais de tamanho normal. Como a tecnologia básica que usamos aqui é lucrativa (…), tenho certeza que os bancos não hesitarão em financiar esses projetos”, diz Brenmiller.
Muitos tentaram descobrir formas de manter geradores de energia térmica solar operando à noite, mas as soluções atuais apresentam falhas e nem sempre provaram ser eficientes em custos.
A geração direta de energia elétrica por painéis solares fotovoltaicos (FV) é uma forma muito mais comum de converter a energia solar do que o uso de calor solar para abastecer usinas térmicas, que ocupam mais espaço e não são adequadas para aplicações de pequena escala, como residências.
Mas uma fileira de espelhos parabólicos agora acompanha o sol na unidade de pesquisa da Brenmiller no abrasador deserto de Negev, concentrando os raios para gerar o vapor necessário para impulsionar uma turbina e produzir eletricidade.
Essa técnica é usada há anos, mas, além de gerar vapor imediatamente, parte do calor solar é conduzida por um fluido até um inovador sistema de armazenagem enterrado sob os espelhos que opera a 550 graus Celsius.
Essa armazenagem pode ser explorada à noite ou em dias nublados para manter o fluxo de vapor até as turbinas durante a noite e o dia, diz Avi Brenmiller, diretor-presidente da empresa.
A inovação está no meio semelhante a cimento que armazena o calor, uma tecnologia que, segundo Brenmiller, é mais eficiente que outros sistemas existentes no mercado, como os que usam sal fundido, que tem um preço alto e desvantagens operacionais.
“Teremos essa tecnologia a preços de combustíveis convencionais com a mesma disponibilidade durante todo o dia. Acho que essa é a principal inovação aqui”, diz Brenmiller da sala de controle do projeto, que ele chama de uma prova real do conceito.
Brenmiller foi cofundador e diretor-presidente da Solel Solar, produtora de campos de energia solar concentrada que foi comprada pela Siemens em 2009 por US$ 418 milhões, mas fechada pelo grupo alemão no ano passado.
Ele já investiu US$ 20 milhões do próprio bolso no mais recente empreendimento nos últimos dois anos.
PARIDADE DE REDE
A armazenagem de energia pode ser fundamental para preencher a lacuna entre a oferta e a demanda no mundo, disse a Agência Internacional de Energia em um relatório no início deste ano.
O principal obstáculo é atingir a “paridade de rede”, o ponto em que a eletricidade gerada a partir das fontes de energia renovável tem o mesmo custo da eletricidade produzida por meio de usinas baseadas em combustíveis fósseis. Esse é o ponto, acreditam especialistas, em que a conversão de energia favorável ao meio ambiente poderia decolar.
A paridade de rede foi alcançada em alguns locais com painéis fotovoltaicos, mas, embora a armazenagem de energia elétrica direta seja possível com baterias, eles são relativamente caros, usam materiais potencialmente tóxicos e não podem ser aplicados em grande escala.
Enquanto isso, algumas plantas de energia solar térmica concentrada (CSP) introduziram instalações de armazenagem baseadas em sal fundido que armazenam calor excedente para uso durante a noite, como a planta Gemasolar, da Torresol Energy, na Espanha. Mas, embora isso funcione, não pode competir com o custo de queimar combustíveis fósseis e depende de subsídios.
Há também desvantagens técnicas no uso de sal fundido. O sal armazena as altas temperaturas na forma líquida, mas, se o calor “goteja” abaixo de 220 graus Celsius, irá congelar, potencialmente danificando partes do sistema.
Isso não é um problema para Brenmiller, que diz usar um meio de armazenagem semelhante a cimento sólido em uma estrutura enterrada cerca de dois metros abaixo dos espelhos.
Apesar de não dar detalhes sobre a composição do meio de armazenagem, ele diz que o sistema é similar a instalações de armazenagem chamadas sistemas de termoclina atualmente em desenvolvimento, que possibilitam conduzir, armazenar e liberar o calor em um tanque único, um recurso menos caro que usar dois tanques para separar os fluidos quentes e frios conduzidos.
“Na minha opinião, não existe outra tecnologia como esta no mundo”, diz Amit Mor, diretor-presidente da empresa de consultoria e investimento Eco Energy, de Israel, e ex-consultor de energia do Banco Mundial. “Pode ser muito útil para os países em desenvolvimento e também para os desenvolvidos.”
Uma hora de sol produz energia suficiente para sustentar três horas de geração de eletricidade equivalente e, a cada 24 horas de armazenagem, 5% do calor é perdido, diz Brenmiller.
O custo de construção do sistema é três vezes maior que o de uma planta fotovoltaica convencional capaz de atingir a paridade de rede durante o período de luz solar, mas, como a nova alternativa produz três vezes mais energia, o preço da eletricidade também se enquadra na paridade de rede, afirma Brenmiller.
Nos Estados Unidos e em Israel, ele espera que a eletricidade produzida pelo sistema custe 12 centavos por kilowatt-hora, em linha com o custo médio da rede de distribuição elétrica.
Fonte: Reuters