Embora tornar-se neutro em termos de emissões de carbono seja um objetivo difícil, alguns locais surpreendentes têm registado progressos. Um deles é Chipre, um país da Europa que, até há poucos anos, estava no fundo da escala das energias renováveis. Ultimamente, a nação tem vindo a ganhar força. Chipre está atualmente a testar um novo sistema de armazenamento de energia por ar comprimido que tira partido da pressão da água do oceano para armazenar energia durante longos períodos de tempo.
Armazenamento de energia a longo prazo para aumentar a produção de energia renovável
A Islândia foi o primeiro país da Europa a atingir o objetivo de utilizar apenas energias renováveis, em 2015. A Islândia não é membro da UE, pelo que ainda há muita concorrência para ser o primeiro país da UE a eliminar completamente os combustíveis fósseis do cabaz energético.
Durante algum tempo, pareceu que Chipre estava à beira do fim. No entanto, a 24 de fevereiro, o Guardian fez uma reportagem sobre os progressos da UE em matéria de energias renováveis, referindo Chipre como um dos países que registou ganhos significativos.
O Guardian afirma que ainda há muito trabalho a fazer. De acordo com um resumo dos dados de 2022, a UE consome, em média, cerca de 41% da sua eletricidade a partir de fontes renováveis, com a Suécia e a Dinamarca a liderar, com 83,3% e 77,2%, respetivamente. Malta (10,1%), Hungria (15,3%), República Checa (15,5%) e Luxemburgo (15,9%) ocupam os últimos lugares, com Chipre (18%) apenas à frente dos últimos classificados.
O armazenamento de energia a longo prazo contribuiria muito para ajudar países como o Chipre a subir mais rapidamente na escada das energias renováveis. Um sistema de armazenamento de energia de longa duração pode fornecer quilowatts limpos durante longos períodos de tempo, até dias, semanas ou mesmo estações inteiras, em contraste com os sistemas de baterias de iões de lítio, que normalmente têm uma vida útil de quatro a seis horas. Nessa altura, por uma pequena parte do preço de uma nova central nuclear, as fontes de energia intermitentes, como a energia eólica e solar, poderiam oferecer estabilidade, continuidade e fiabilidade semelhantes às encontradas nas centrais nucleares.
Um tipo de dispositivo de armazenamento de energia por ar comprimido
Os investidores e os inovadores têm estado muito activos no espaço de armazenamento de energia de longa duração, com algumas das actividades mais recentes centradas em novas tecnologias de longa duração que utilizam as leis da transmissão térmica.
Os inovadores de longa duração também podem encontrar um terreno rico nos sistemas naturais da Terra. Recentemente, foi considerada a energia hidroelétrica por bombagem, por exemplo. Esta tecnologia bem estabelecida, com décadas de existência, funciona na perfeição com a energia solar e eólica. O processo transfere a água de um reservatório superior para uma estação geradora inferior por meio da gravidade. Idealmente, o reservatório superior só é reabastecido quando há excesso de energia renovável disponível para alimentar as bombas – veja o nosso arquivo de longa duração aqui.
Outra tecnologia de longa duração que tem vindo a ganhar força nos anos 2000 é o ar comprimido. Embora algumas das primeiras tentativas de ar comprimido tenham falhado, continuam a aparecer novas variações.
Embora cada um tenha as suas limitações, os sistemas de ar comprimido podem utilizar estruturas feitas pelo homem ou formações rochosas subterrâneas como plataformas de armazenamento. Há menos hipóteses de conflito com a utilização do solo à superfície quando se armazenam bens no subsolo, porque a contentorização é robusta e pré-fabricada. A geologia das formações rochosas, no entanto, varia. Embora as plataformas construídas pelo homem sejam mais dispendiosas e possam entrar em conflito com outras utilizações do solo, têm o potencial de abranger uma gama muito maior de opções de locais.
Basta adicionar água para armazenar energia de ar comprimido
Em 2022, falámos pela primeira vez de um sistema de armazenamento de energia baseado numa bexiga. Funciona de forma semelhante a um sistema hidroelétrico subaquático bombeado, mas em vez de utilizar a gravidade, utiliza a pressão da água.
Uma abordagem alternativa à utilização da pressão da água para o armazenamento de energia é apresentada pela empresa israelita BaroMar, que desenvolveu um sistema de ar comprimido baseado num simples tanque de sonda. O sistema destina-se a ser utilizado em ilhas e em regiões costeiras próximas de águas profundas. Os tanques serão posicionados a uma profundidade de cerca de 500 pés, onde há pressão de água suficiente e menor probabilidade de encontros com a vida marinha.
BaroMar diz: “A pressão hidrostática da água circundante torna possível a construção de tanques grandes e duradouros a um custo muito baixo.” Uma abordagem de projeto que se concentra em eliminar as partes móveis e os subsistemas subaquáticos também ajuda a reduzir os custos. Utilizando aço e betão já comprovados pelo mar, os tanques são construídos em terra e depois rebocados para a sua posição.
Embora o diabo esteja nos pormenores, isto parece bastante simples. A empresa de engenharia Jacobs revelou no início desta semana que foi escolhida pela BaroMar para criar o desenho preliminar do projeto cipriota, que está a ser comercializado como um “primeiro projeto-piloto subaquático de armazenamento de energia em grande escala e de longa duração”.
A engenharia de potência, energia e marinha são áreas em que a solução de armazenamento de energia da BaroMar é bem versada, conforme observado por Jacobs. No entanto, é uma tarefa delicada combiná-los com a pressão hidrostática da água do mar.
De acordo com Fiachra Ó Cléirigh, vice-presidente da Jacobs, “este projeto requer um extenso levantamento geofísico, geotécnico e batimétrico, investigação, estudo de viabilidade e licenciamento para a instalação de tanques em profundidades para as necessidades de equipamento mecânico e elétrico em terra”.
Como é que funciona?
De acordo com a Jacobs, a capacidade de 4 megawatts-hora do projeto cipriota será alcançada através de grandes tanques rígidos que são lastrados no fundo do mar.
Segundo Jacobs, os tanques são concebidos para suportar as cargas provocadas pelo ambiente marinho, o ar comprimido e a pressão hidrostática da água, tanto em condições de instalação como de funcionamento.
O cabo submarino transportará a eletricidade excedente gerada pela energia solar e eólica para os tanques, onde os compressores serão alimentados. O ar comprimido é devolvido à terra, expandido e alimentado a um gerador quando é necessária mais eletricidade.
Yonadav Buber, o fundador da BaroMar, foi entrevistado pela organização sem fins lucrativos ISRAEL21c em setembro passado. Ele explicou que a construção de tanques submarinos é menos dispendiosa porque a pressão da água do mar actua como um estabilizador. Embora as ilhas e as costas sejam os únicos sítios onde se pode escolher um local, estas zonas são também infamemente congestionadas. As oportunidades de armazenamento de energia em terra em grande escala são difíceis de encontrar.
Esta é uma solução verdadeiramente brilhante, uma vez que contorna elegantemente o problema. Uma vez que estamos a falar do fundo do mar, que não é propriamente um local privilegiado, abre-se também a possibilidade de um armazenamento de energia virtualmente infinito”, disse Buber ao redator do ISRAEL21c, Naama Barak.
Ao contrário de algumas das outras novas tecnologias de armazenamento de energia de longa duração que estão a ser desenvolvidas atualmente, Buber sublinhou que os componentes tecnológicos estão estabelecidos e não necessitam de um desenvolvimento adicional significativo. O Comissário salientou que os principais obstáculos à implantação comercial do projeto-piloto estão relacionados com a engenharia marítima e os requisitos regulamentares.
Chipre utilizará apenas energias renováveis até 2030, com a ajuda do armazenamento de energia
Buber declarou ao ISRAEL21c no outono passado que o Chipre se enquadra nas três principais categorias de clientes que o BaroMar visa. As instalações portuárias e outros complexos industriais de grande dimensão estão entre os grandes consumidores de energia do segundo grupo, enquanto os produtores de energia renovável com excesso de energia estão no primeiro.
“E os governos constituem a nossa terceira categoria de clientes”, afirma Buber. Por exemplo, estamos em conversações com o governo cipriota para que este se torne o primeiro Estado-membro da UE a funcionar inteiramente com energias renováveis até 2030.
Resta saber se esse grande objetivo pode ou não ser alcançado. No entanto, como os nossos amigos da PV Magazine observaram em fevereiro, Chipre já planeia reduzir a sua produção de energia renovável em 28% até 2024, o que indica que tem um excedente considerável disponível.
A PV Magazine identificou como principais causas da sobreprodução de energia renovável em Chipre a ausência de infra-estruturas adequadas de armazenamento de energia e de ligações internacionais.
Chipre está à sua frente se estiver a pensar que o hidrogénio verde poderia ajudar a absorver alguns desses quilowatts limpos extra. Em 2022, Chipre foi classificado como um “retardatário” nas estratégias nacionais de hidrogénio da UE. No entanto, no ano seguinte, um grupo de 27 países juntou-se para propor que Chipre fosse o local do primeiro “Vale do Hidrogénio” da UE. Embora estejamos atentos aos desenvolvimentos, a ênfase atual é na produção de hidrogénio verde utilizando a água como fonte e utilizando energia de fontes renováveis.
