Nos desertos dos Emirados Árabes Unidos, um enorme projeto de energia limpa — cobrindo uma área aproximadamente do tamanho de 12.600 campos de futebol — está prestes a alcançar um avanço: usar energia solar para fornecer eletricidade equivalente a meio milhão de residências durante toda a noite. O estado do Golfo vem combinando constantemente 5,2 gigawatts (GW) de capacidade solar com 19 gigawatts-hora (GWh) de armazenamento em baterias para criar o maior sistema de baterias do mundo.
Enquanto isso, a cerca de 12.000 quilômetros de distância, no Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA, no Colorado, pesquisadores e engenheiros estão desenvolvendo algumas das menores baterias já feitas. Elas são minúsculas em comparação com as baterias de íon-lítio em escala de rede usadas para armazenar energia renovável. Foram projetadas para alimentar etiquetas eletrônicas que rastrearão salmões e enguias jovens, que medem cerca de 7,5 cm de comprimento.
Enquanto as baterias tradicionais de íon-lítio empurram os limites de tamanho e escala, outros tipos de baterias podem desempenhar um papel igualmente vital no aproveitamento de energia de baixo carbono — sem a necessidade de minerais críticos como lítio, cobalto e níquel, que levantaram preocupações sobre danos ambientais e prejuízos a comunidades vulneráveis.
Ao contrário das baterias de íon-lítio, que têm um número limitado de ciclos de carga e descarga, muitas dessas tecnologias alternativas de bateria podem ser usadas indefinidamente e recicladas após o fim de sua vida útil de 20 anos. Desenvolvedores já estão recorrendo a uma ampla gama de materiais para armazenar eletricidade renovável quando disponível e usá-la para alimentar tudo, desde tecnologia vestível até redes de aquecimento, fábricas e até mísseis.
Aqui estão algumas das tecnologias de armazenamento de energia mais inovadoras que estão fazendo manchetes.
Ar Líquido
No final do ano passado, no local de uma antiga usina a carvão em Trafford, o ex-prefeito da Grande Manchester marcou o início da construção de um projeto de armazenamento de energia há muito aguardado que poderia desencadear a "reindustrialização" da região. Andy Burnham disse que o desenvolvimento do cluster verde de Trafford, que inclui a criobateria de "ar líquido" de Carrington, poderia tornar "esta década a mais emocionante desde o período vitoriano para a Grande Manchester".
Em termos simples, o projeto Carrington — desenvolvido pela startup britânica Highview Power — visa capturar energia renovável quando abundante e armazená-la como ar líquido. Em teoria, uma "criobateria" pode armazenar energia por horas, dias ou até semanas. A ciência é mais complexa: Carrington usa o excedente de energia renovável para resfriar o ar a -196°C, transformando-o em um líquido que ocupa 1/700 do seu volume original. Ele permanece nesse estado até que a energia renovável se torne escassa e os preços de mercado subam. Então, o líquido é permitido voltar a ser gás, expandindo-se rapidamente através de uma turbina para gerar eletricidade sem as emissões típicas de usinas a gás.
O projeto enfrentou vários atrasos, mas quando começar a operar — esperado até o final do ano — fornecerá 300 MWh de armazenamento e entregará 50 MW de potência por seis horas. Isso é energia limpa e renovável suficiente para abastecer quase meio milhão de residências.
Sal Fundido
Enquanto a energia é armazenada em temperaturas abaixo de zero em Manchester, a abordagem oposta é usada no deserto de Nevada. Lá, 10.000 espelhos geram eletricidade para o projeto Crescent Dunes, que passou os últimos 10 anos usando o poder do sol para aquecer um reservatório de nitrato de potássio e sódio a 560°C. Essa temperatura pode ser mantida por 10 horas após o pôr do sol, e a energia térmica armazenada é então convertida em eletricidade usando o calor para acionar uma turbina giratória tradicional.
O armazenamento de sal fundido é uma maneira eficaz de armazenar eletricidade limpa como calor. Essas baterias de sal fundido servem como principal fonte de energia para a maioria dos mísseis guiados modernos e armas nucleares. Elas funcionam como "baterias de reserva", mantendo energia até que o calor de uma carga pirotécnica — acionada quando a arma é lançada — libere essa energia armazenada.
Na década de 2020, a Dinamarca mostrou que o armazenamento de sal fundido também poderia ajudar a resolver o desafio de descarbonizar a indústria pesada. O país, líder em energia eólica, revelou um projeto de bateria de sal fundido em larga escala no início deste ano, com capacidade de 1 GWh. Pode armazenar eletricidade limpa por até duas semanas, aquecendo os sais a cerca de 600°C. Quando necessário, o sal quente é circulado através de um gerador que produz vapor de alta temperatura, que pode ser usado diretamente em processos industriais.
Areia
Assim como a eletricidade renovável pode ser armazenada aquecendo sal, a energia limpa também pode ser armazenada em areia.
Na pequena cidade de Pornainen, no sul da Finlândia, milhares de toneladas de areia ajudam a armazenar energia usada para aquecer escolas, bibliotecas e prefeituras. Isso deve permitir que o distrito pare completamente de usar óleo em sua rede de aquecimento local e reduza o uso de cavacos de madeira em cerca de 60%.
A bateria de areia usa cerca de 2.000 toneladas de esteatita triturada para armazenar energia limpa como calor, fornecendo 1 MW de potência térmica e uma capacidade de armazenamento de 100 MWh. No verão, a bateria de areia — com cerca de 13 metros de altura e 15 metros de largura — pode cobrir quase um mês de demanda de calor em Pornainen. No inverno, pode cobrir quase uma semana. Isso é cerca de dez vezes maior que uma versão anterior lançada no país em 2022, destacando o potencial das baterias de areia para desempenhar um papel maior na redução de emissões em toda a Finlândia.
Tecnologia do Suor
No Japão, pesquisadores da Universidade de Ciências de Tóquio estão explorando se o suor humano poderia ser uma fonte viável de energia para alimentar tecnologia vestível.
Ao tratar o corpo como uma fonte de energia que pode fornecer energia contínua, os pesquisadores esperam resolver o problema de alimentar os sensores em dispositivos vestíveis sem depender de pequenas baterias que os tornam volumosos e exigem carregamento constante.
Em resposta, eles desenvolveram um adesivo fino e vestível que gera eletricidade diretamente do suor humano. Ele usa uma célula de biocombustível enzimática para capturar compostos químicos — especialmente lactato — liberados no suor e convertê-los em energia. Quando o suor entra em contato com a célula, enzimas incorporadas no adesivo desencadeiam uma reação bioquímica que libera elétrons.
Isso significa que a eletricidade pode ser gerada sem qualquer fonte de energia externa, durante atividades cotidianas como caminhar, fazer exercícios ou realizar tarefas.
Perguntas Frequentes
Aqui está uma lista de perguntas frequentes sobre as baterias incomuns que usam sal fundido e suor humano para armazenar energia renovável, escritas em tom natural com respostas claras e simples.
Perguntas de Nível Iniciante
Q Espera, estamos realmente usando suor humano para armazenar energia?
A Sim, mas não da maneira que você imagina. Pesquisadores estão desenvolvendo uma bateria superfina e flexível que usa o sal do suor humano como combustível químico. Quando você sua, a bateria gera uma pequena quantidade de eletricidade — o suficiente para alimentar sensores minúsculos ou dispositivos vestíveis.
Q O que é uma bateria de sal fundido?
A É uma grande bateria industrial que usa sal aquecido até se tornar líquido. Esse sal líquido age como uma esponja, armazenando calor ou eletricidade. É usada principalmente para armazenar energia solar ou eólica para uso posterior.
Q Por que precisaríamos de baterias feitas de suor ou sal fundido?
A Baterias comuns podem ser caras, difíceis de reciclar ou pegar fogo. Baterias de suor são perfeitas para dispositivos vestíveis porque são seguras e nunca precisam ser carregadas. Baterias de sal fundido são ótimas para a rede elétrica porque podem armazenar enormes quantidades de energia de forma barata e durar décadas.
Q Como uma bateria de suor realmente funciona?
A Seu suor contém sal. Uma enzima especial na bateria reage com o lactato para criar uma pequena corrente elétrica. Quanto mais você sua, mais energia ela produz.
Q Uma bateria de sal fundido pode alimentar minha casa?
A Sim, mas não diretamente. Essas baterias geralmente são construídas em grande escala para bairros inteiros ou fazendas solares. Elas armazenam calor e depois o transformam em eletricidade para abastecer milhares de residências.
Perguntas Avançadas e Técnicas
Q Qual é a maior vantagem das baterias de sal fundido sobre as de íon-lítio?
A Custo e vida útil. Baterias de sal fundido usam materiais baratos e abundantes. Elas podem durar de 20 a 30 anos sem perder muita capacidade, enquanto as baterias de lítio começam a se degradar após 5 a 10 anos. Elas também não pegam fogo.
Q Quão quente o sal fica em uma bateria de sal fundido?
