Biobateria já está em uso e pesquisadores estão no processo de estabelecer uma empresa com o objetivo de comercializar a nova tecnologia.
Até agora, tem sido um desafio armazenar a energia em painel solar que geramos quando o sol está brilhando e de turbinas eólicas quando o vento está soprando. Mas o Gerente de Pesquisa Alexis Sevault e o Cientista de Pesquisa Fride Vullum-Bruer de um laboratório em Trondheim, na Noruega, conseguiram fazer exatamente isso – e totalmente sem qualquer forma de tecnologia avançada de bateria.
Como pode observar na imagem abaixo, do lado de fora, parece um recipiente metálico com uma pequena janela redonda cortada na lateral e vários tubos que levam energia em forma de calor para dentro e depois para fora quando necessário.
Este ‘recipiente’ torna possível armazenar energia de calor gerada por painel solar em dias ensolarados e por turbinas eólicas em dias ventosos e liberá-la novamente quando o tempo ficar mais frio. A tecnologia que impulsiona o sistema é baseada no que é chamado de “materiais de mudança de fase” (PCMs) em combinação com bombas de calor.
Na verdade, a fonte de energia pode ser qualquer coisa, desde energia excedente de uma turbina eólica, eletricidade gerada por painéis solares, ou até o calor do Sol mesmo, sem precisar de painéis solares.
Moléculas inteligentes
Os cientistas dão o nome de materiais de mudança de fase, ou PCMs, a materiais que se comportam de forma diferente em suas diferentes fases e que também podem armazenar calor.
“O dispositivo contém três toneladas de uma biocera líquida baseada em um óleo vegetal que não pode ser usado como alimento”, diz Sevault. “Na mesma forma que a água se transforma em gelo, a cera se torna um material sólido e cristalino quando fica suficientemente fria. ‘Fria’ para esta cera em particular significa abaixo de 37 graus”, diz ele.
A biocera é composta de moléculas que se comportam muito economicamente em termos de calor. Para economizar energia, as moléculas se organizam muito próximas quando a biocera está em sua fase sólida.
Biobateria que capta energia de painel solar e de turbinas eólicas está em uso há mais de um ano!
A nova tecnologia está em uso como parte do sistema de aquecimento do Laboratório ZEB há mais de um ano. “O sistema de armazenamento de calor baseado em PCM está oferecendo exatamente o desempenho que esperávamos”, diz Alexis Sevault. “Estamos utilizando o máximo possível da energia solar autoproduzida do edifício. Também estamos descobrindo que o sistema é muito adequado para o chamado ‘rasução de pico’”, diz ele.
“Ao carregar a biobateria antes das partes mais frias do dia, evitamos que o edifício consuma eletricidade de rede valiosa em momentos em que o resto de Trondheim também está passando por uma grande demanda”, diz Sevault. “Isso nos oferece um nível de flexibilidade que também pode ser usado para explorar as flutuações no preço à vista. Podemos carregar nossa bateria quando temos acesso à energia do sol, do vento e do lixo de calor, e extrair a produção quando o preço da eletricidade é alto”, explica ele.
Nova tecnologia é mais adequada para aplicações industriais
“Este sistema será ideal para edifícios industriais e de escritórios, e em bairros onde o calor pode ser distribuído”, diz Sevault. “A melhor parte disso é que a tecnologia é praticamente livre de manutenção. Vai durar pelo menos 25 anos”, diz ele.
Os pesquisadores que desenvolveram a ‘biobateria’, ou sistema de armazenamento de calor PCM, como os especialistas o chamam, estão agora no processo de estabelecer uma empresa com o objetivo de comercializar a tecnologia.
“Pedimos que, após vários meses de testes no laboratório ZEB, possamos iniciar com segurança o conceito em sua jornada em direção à comercialização”, diz Sevault. “Também estabelecemos contato com muitos usuários finais que estão interessados em ter um sistema piloto instalado em 2023 ou 2024. Muitas delas são empresas industriais que têm os recursos para ampliar o conceito”, diz ele.
Esta pesquisa está sendo realizada pela SINTEF em colaboração com a NTNU. Está sendo financiado pela ZEN (Zero-Emission Neighbourhoods), que é um Centro de Pesquisa de Energia Ambientalmente Acondária. Juntamente com muitas outras divisões de pesquisa dentro da NTNU e da SINTEF, os pesquisadores estabeleceram um Centro Gemini chamado Armazenamento de Energia Térmica.
