Será possível utilizar os edifícios como baterias gigantes de energia renovável?

O mundo está cada vez mais comprometido em desenvolver fontes de energia renovável. Contudo, um dos maiores problemas é o armazenamento. Nesse sentido, investigadores dos EUA descobriram uma forma de utilizar os edifícios como baterias gigantes. Na base dessa descoberta estão as cenosferas. Sabe o que são?

Os recentes acordos alcançados pelos membros da COP28, que estabelecem um objetivo ambicioso de triplicar a produção de energias renováveis até 2030, suscitaram preocupações no sector da energia. Não é de surpreender que os líderes mundiais afirmem que, para atingir o objetivo de manter o aumento da temperatura global em 1,5 °C, isso é necessário.

Mas triplicar a produção de energias renováveis não é apenas uma questão de multiplicar a instalação de turbinas eólicas e painéis fotovoltaicos. A chave é melhorar a tecnologia existente e, muito importante, tirar o máximo partido da produção destas duas energias intermitentes e dependentes das condições climatéricas.

Aproveitamento de todo o potencial das energias renováveis

As baterias de reserva são o principal meio escolhido pelos cientistas e fabricantes do sector da energia para garantir o aproveitamento da 💥️produção de energia solar e eólica. Não é por acaso que estas têm uma elevada capacidade de produção quando há sol e vento, ao ponto de parte desta energia se perder por não poder ser armazenada.

Até à data, surgiram muitas ideias para resolver este problema. Desde as típicas baterias, sejam de lítio, hidrogénio, água salgada ou outros tipos, até à tecnologia hidroelétrica por bombagem (como temos em Portugal) ou à energia gravitacional.

Agora, um grupo de cientistas da Universidade do Alabama, em colaboração com o 💥️Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos EUA 💥️(NREL), criou um sistema que permitirá armazenar energia em edifícios, como uma grande bateria de reserva.

As Cenosferas são a chave

A utilização de materiais de construção para o armazenamento de energia não é certamente uma ideia nova. No entanto, até à data, as pequenas cápsulas utilizadas para armazenar materiais de mudança de fase para armazenamento de energia térmica tendem a ter 💥️invólucros de polímero que não têm resistência suficiente.

Isto tornava-as 💥️inadequadas para aplicações que exigiam uma elevada resistência, como a sua incorporação em betão ou noutros materiais de construção.

Para resolver este problema, os investigadores conceberam um "método inovador, inspirado na natureza, para aplicar um revestimento de sílica na superfície" destas microcápsulas. O 💥️revestimento é composto por Cenosferas, um subproduto das centrais elétricas a carvão.

Esta abordagem oferece "várias vantagens importantes em relação aos métodos existentes", incluindo uma melhoria "notável" do desempenho térmico das microcápsulas e uma maior resistência ao fogo. Também proporciona uma resistência muito maior do que as técnicas anteriores, permitindo a integração de microcápsulas em materiais de construção "sem uma perda significativa de resistência" na estrutura do edifício.

O Professor Jialai Wang, do Departamento de Engenharia Civil, de Construção e Ambiental da Universidade do Alabama, afirma que, ao incorporar estes materiais nos edifícios e nos sistemas AVAC, os edifícios podem tornar-se unidades de armazenamento de energia distribuída.

Isto permite 💥️o armazenamento da energia excedente gerada durante períodos de elevada produção renovável para utilização posterior quando a procura é maior ou durante períodos de baixa produção renovável.

Além disso, estes sistemas podem atuar como amortecedores para atenuar as flutuações da oferta e da procura de energia, proporcionando estabilidade à rede elétrica. Do mesmo modo, os edifícios equipados com estes sistemas podem funcionar como fontes de energia fiáveis durante cortes na rede ou emergências.

Este edifício é, na verdade, uma bateria gigante: a primeira no mundo a armazenar energia gravitacional.

Referiu Jialai Wang.

O que são as cenosferas?

Uma cenosfera é uma 💥️esfera oca, inerte e leve, feita principalmente de sílica e alumina, e cheia de ar ou gás inerte. É geralmente produzida como um subproduto da combustão do carvão nas centrais térmicas. Estas Cenosferas têm propriedades excecionais, uma vez que são:

As Cenosferas são utilizadas para clarear diversos materiais, como 💥️cimentos, refratários, argamassas, plásticos, borrachas e resinas. Também trazem benefícios ao sistema ao qual são adicionadas, como redução de peso, melhor fluidez e maior resistência.

Na construção, são utilizados em cimentos de baixa densidade, tintas, argamassas, painéis acústicos, sistemas de isolamento exterior e pavimentos. Encontram também aplicações em 💥️cerâmica, plásticos, materiais para automóveis, lazer, energia e tecnologia.

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