Armazenamento de energia: Carros elétricos são importantes, mas precisamos de muito mais

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Tornando tudo elétrico

O que telefones, geladeiras e TVs têm em comum? Todos utilizam energia na forma de eletricidade.

Algumas coisas utilizam combustíveis fósseis, como petróleo e gás, diretamente, sem convertê-los em eletricidade. Dentre as opções, escolha duas que você acha que utilizam a maior quantidade de petróleo ou gás.


Por que queremos tornar (quase) tudo elétrico? Porque reatores nucleares limpos, painéis solares e turbinas de vento produzem eletricidade. A fim de utilizar essa energia limpa, precisamos ser capazes de empregar eletricidade ao invés de petróleo e gás em veículos e sistemas de calefação.

Converter eletricidade em calor funciona bem. Assim, se pudermos produzir o suficiente de energia limpa e barata, será relativamente fácil eletrificar os sistemas de aquecimento.

E quanto aos meios de transporte? Carros elétricos movidos a bateria já estão se tornando acessíveis e caminhões elétricos poderão ser viáveis em breve. Isso cobre 71% das emissões dos meios de transporte.

Cota de emissões dos meios de transporte

Melhorar a performance, a durabilidade e o custo das baterias está no cerne da transição para o transporte elétrico. No entanto, devido ao peso das baterias, é improvável que aviões e barcos elétricos se tornem uma realidade.

Baterias vs. combustível de avião

Você pode aprender mais sobre a tecnologia da bateria que está por trás de tudo isso no modo “Avançado” deste curso.

É possível armazenar energia solar e eólica?

Armazenar energia é uma tarefa complicada. É tão difícil que nossas redes elétricas são feitas de forma que a eletricidade seja consumida no instante em que é produzida. Pense assim: quando alguém acende uma lâmpada, uma usina elétrica em algum lugar deve, instantaneamente, aumentar um pouco sua produção.

Isso cria três desafios principais para quando e como vamos estocar energia. Vamos ver cada um deles.

Nível 1 de armazenamento: segundos para minutos

Demanda de eletricidade na Califórnia em 7 de maio de 2020

Pequenas variações em demanda e fornecimento no período de minutos e segundos são difíceis de prever. É possível estocar energia o suficiente para lidar com esses pequenos impactos utilizando diversos tipos de baterias. O maior problema é quando precisamos estocar energia para horas, dias ou meses...

Nível 2 de armazenamento: horas para dias

O porquê de precisarmos estocar energia por horas

Os painéis solares produzem mais eletricidade durante o dia, mas a demanda domiciliar aumenta à noite. O nível 2 de armazenamento nos ajudaria a estocar a eletricidade produzida durante o dia para a utilização durante a noite.

Existem diversas tecnologias que poderíamos empregar para resolver esse problema. Algumas ideias populares estão listadas abaixo. (Lembre-se de que carregar significa colocar energia, e descarregar significa retirar energia.)

  • Hidrelétrica reversível: é carregada através do bombeamento de água a diferentes altitudes. É descarregada ao deixar a água fluir para baixo e acionar uma turbina.
  • Baterias de fluxo: Parecidas com baterias normais, mas são feitas de materiais fluidos ao invés de sólidos.
  • Armazenamento térmico: um enorme refrigerador. É carregado ao utilizar eletricidade para aquecer uma substância e resfriar outra. É descarregado ao utilizar a diferença de temperatura para acionar uma turbina.
  • Ar comprimido: É carregado ao comprimir o ar em um buraco subterrâneo. É descarregado ao liberar o ar e deixá-lo acionar uma turbina.

A central hidrelétrica reversível é o tipo de armazenamento mais comum no momento, mas, infelizmente, só é uma opção em grandes áreas montanhosas. As outras técnicas existentes são, infelizmente, muito caras ou tecnologicamente inviáveis para esse tipo de armazenamento de energia. Por exemplo, especialistas dizem que baterias como as utilizadas em carros elétricos são de 15 a 25 vezes mais caras para serem utilizadas no nível 2 de armazenamento de energia.

Felizmente, há potencial para melhorias conforme mais pesquisas são realizadas e o mercado para o armazenamento de energia cresce. Para uma análise mais detalhada das tecnologias de armazenamento, confira a versão “Avançada” deste curso.

Nível 3 de armazenamento: semanas para meses

Ao invés de estocar energia para ser utilizada em algum período do dia, o nível 3 de armazenamento envolve o estoque de energia para ser utilizada em algum outro momento do ano. Isso é particularmente relevante em países mais distantes da linha do equador, pois há uma diferença maior entre as estações do ano:

A necessidade de estoque sazonal depende de onde você está

Atualmente, não há nenhuma solução ajustável ou prática para esse problema.

Seria possível evitar a necessidade dos níveis 2 e 3 de armazenamento? Vamos falar sobre os prós e contras da energia nuclear e como ela poderia nos ajudar com esse obstáculo.

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