Novo estudo do MIT descobre que a tecnologia de ar líquido pode armazenar energia por dias a um custo menor do que as soluções atuais.

 

O armazenamento de energia no ar líquido (LAES) pode revolucionar a transição energética: uma solução limpa, flexível e mais barata que baterias, ideal para um futuro 100% renovável.

• Armazenamento de ar líquido: opção limpa e flexível.
• Armazena energia por dias ou semanas.
• Mais barato que baterias de lítio ou energia hidrelétrica bombeada.
• Ainda não é lucrativo sem subsídios.
• Pode melhorar a sustentabilidade energética global.
• Potencial desperdiçado devido à falta de políticas ativas.

Usando ar líquido para armazenamento de energia em larga escala

O futuro da energia renovável está na solução de um problema básico : como armazenar eletricidade quando o sol ou o vento estão brilhando e como usá-la quando não estão. Uma tecnologia pouco conhecida, o armazenamento de energia no ar líquido (LAES) , pode ser parte da solução. Uma equipe de pesquisadores do MIT e da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia analisou sua viabilidade econômica e técnica.

O que é armazenamento de ar líquido?

O LAES é baseado em um processo de três etapas:

1. Carregamento : Quando há excesso de eletricidade, o sistema a utiliza para resfriar o ar até que ele se torne líquido.
2. Armazenamento : Este ar líquido é armazenado em tanques isolados em temperaturas muito baixas.
3. Descarga : Quando a eletricidade é necessária, o ar aquece, expande e aciona turbinas que geram energia.

Não são utilizados materiais tóxicos ou escassos , e ele pode ser instalado em quase qualquer lugar. Além disso, pode ser integrado a processos industriais que geram calor ou frio residual, o que melhora sua eficiência.

Vantagens sobre outras tecnologias

• Mais limpo : utiliza apenas ar e eletricidade, sem gerar resíduos.
• Mais flexível : não depende de montanhas ou rios, como a energia hidrelétrica bombeada.
• Mais barato : seu custo nivelado de armazenamento (LCOS) é de cerca de US$ 60 por megawatt-hora , um terço do das baterias de lítio e metade do da energia hidrelétrica bombeada .
• Componentes comerciais : não são necessárias tecnologias exóticas ou metais críticos.

É lucrativo?

Hoje, só seria lucrativo em cenários de descarbonização total até 2035 e em locais com mercados de eletricidade muito específicos, como Texas ou Flórida . Na maioria dos casos, sem subsídios, a lucratividade (medida como valor presente líquido, VPL) permanece negativa.

Vários tamanhos de sistemas e durações de armazenamento foram avaliados. Sistemas com capacidade para uma semana eram mais econômicos do que sistemas de armazenamento mensal porque exigiam menos investimento por unidade de energia fornecida.

O que poderia melhorar sua viabilidade

A equipe analisou dois caminhos possíveis:

• Aumento da eficiência energética : mesmo atingindo o máximo teórico, o impacto na rentabilidade foi mínimo.
• Aplicação de subsídios : com subsídios de 40% a 60% do custo inicial , o VPL tornou-se positivo em todos os cenários realistas.

Conclusão principal : políticas públicas podem ser muito mais eficazes do que avanços técnicos para fazer essa tecnologia decolar.

Comparação com outras tecnologias de armazenamento

Para comparar tecnologias, o LCOS é frequentemente usado . Neste aspecto, a LAES é muito competitiva :

• LAES : ~US$ 60/MWh
• Baterias de lítio : ~US$ 180/MWh
• Energia hidrelétrica bombeada : ~US$ 120/MWh

Além disso, o LCOS do LAES varia conforme o local, indicando que um único valor de referência não reflete todo o potencial desta tecnologia.

Potencial desta tecnologia

A LAES pode desempenhar um papel crucial na concretização dos sistemas energéticos:

• Mais resistente : permite cobrir dias sem sol ou vento.
• Mais limpo : evita o uso de combustíveis fósseis para cobrir picos de demanda.
• Mais descentralizado : pode ser instalado em vários locais, até mesmo perto de centros urbanos.
• Mais seguro : reduz a dependência de materiais críticos importados.

À medida que a energia renovável avança, armazenar energia limpa será tão importante quanto gerá-la . A LAES oferece uma solução não poluente, independente de lítio e que pode ser dimensionada para grande escala.

Via mit.edu