Um projeto do British Geological Survey para fornecer energia geotérmica a partir de uma mina fechada em Glasgow e planos para capturar energia eólica em meados da geração são algumas das ideias alternativas de armazenamento de energia apresentadas na conferência de energia ERA Vision 2018 Midlands.

Com energias renováveis ??como a solar, eólica e hídrica em ascensão, capturar o excesso de energia gerada pode ser uma tarefa complicada – tornando o advento de tecnologias alternativas de armazenamento de energia cruciais para um futuro livre de carbono.

Quando a demanda cai, o excesso de energia produzida por energia fotovoltaica e turbinas pode ser desperdiçado, mas os cientistas estão buscando novas maneiras de armazená-la que vão além das baterias tradicionais.

Estes incluem energia térmica, energia de ar comprimido e energia hidroelétrica bombeada, que foram algumas das opções discutidas na conferência de energia ERA Visão 2018 Midlands do Energy Research Accelerator na semana passada.

 

Pesquisadores da Universidade de Nottingham estão estudando maneiras diferentes de armazenar vento e hidrogênio.

Até agora, grande parte do foco para garantir energia renovável está disponível sob demanda, mas o professor Seamus Garvey acredita que esta é uma solução “apressada” que não considera outras alternativas.

O professor Garvey, líder acadêmico da universidade em geologia no âmbito do ERA, está explorando sistemas de armazenamento de energia integrados à geração (GIES) , que armazenam energia em algum ponto ao longo da transformação entre a energia primária e a eletricidade.

 

 

Esses sistemas de armazenamento já são usados ??em geração de energia hidrelétrica natural e biomassa, mas os pesquisadores estão tentando replicá-lo para a energia eólica .

Prof Garvey diz: “Queremos transformar uma turbina eólica de ser um dispositivo que faz eletricidade quando o vento sopra para algo que produz eletricidade quando está em demanda.”

 

Rochas subterrâneas podem ser importantes para a descarbonização, de acordo com um cientista da British Geological Survey (BGS).

O professor Mike Stevenson diz: “A carbonização foi a Revolução Industrial e a terra nos ajudou na época.

“Agora estou convencido de que podemos usar a geologia e a sub-superfície para fazer o oposto.”

O Departamento de Negócios, Energia e Estratégia Industrial concedeu uma doação de £ 31 milhões à BGS para desenvolver dois locais de teste, com um localizado em uma mina profunda de carvão no leste de Glasgow que naturalmente inundou com água registrada em cerca de 12C.

Começando o trabalho este mês, ele estudará a energia geotérmica de baixa temperatura logo abaixo da superfície da Terra para descobrir se a água quente pode ser usada para calor renovável.

Se for bem-sucedido, minas em desuso em todo o país poderiam fornecer uma fonte de calor de baixo custo e baixo teor de carbono para residências no futuro.

 

 

“Se pudermos quebrar essa porca, poderemos encontrar soluções para cidades inteligentes em energia renovável”.

A Coal Authority, avaliada no início deste ano, pode ter mais de dois milhões de gigawatts-hora (GWh) de calor de baixo carbono nas minas do Reino Unido.

Um esquema de £ 10 milhões localizado na antiga mina de Caerau, em Bridgend, South Wales, foi lançado no início deste ano e tem como objetivo o aquecimento de 150 residências.

A BGS também está trabalhando em armazenamento de energia de ar comprimido – uma tecnologia em que o excesso de energia pode ser usado para comprimir o ar, que é bombeado para instalações de armazenamento subterrâneo – de hidrogênio em sal.

E está pesquisando as possibilidades de usar o gás de xisto – que é extraído do subsolo usando o fracking – para armazenamento de energia, pois contém elementos altos da bateria de metais, níquel e vanádio.

 

 

No início deste mês, o comitê consultivo independente do Comitê sobre Mudanças Climáticas do Reino Unido divulgou seu relatório sobre o consumo de hidrogênio em economia de baixo carbono, indicando que o hidrogênio é uma “opção confiável para ajudar a descarbonizar o sistema energético do Reino Unido”.

Ao contrário do gás natural, quando o hidrogênio puro é combinado com oxigênio e queimado, não produz emissões prejudiciais de CO2 – apenas calor e água – e não produz óxidos de nitrogênio ou emissões particuladas quando usado no transporte para alimentar veículos movidos a célula elétrica.

O comitê sugeriu que o elemento poderia substituir o gás natural em partes do sistema onde a eletrificação não é viável ou é muito cara, como o fornecimento de calor em dias frios de inverno, processos de aquecimento industrial e geração de energia de reserva.

Apelando ao governo para se comprometer com uma estratégia de aquecimento de baixo carbono nos próximos três anos, também disse que o uso de hidrogênio poderia crescer através da captura e armazenamento de carbono, enquanto o produzia para aplicações que não exigem grandes mudanças de infra-estrutura.

 

Estes podem incluir geração de energia, injeção na rede de gás e transporte baseado em depósito.

Enquanto isso, o relatório H21 North of England – também publicado este mês pelos fornecedores britânicos de gás Cadent e Northern Gas Networks, junto com a Equinor, gigante da energia estatal norueguesa – pediu a “hidrogenização” do norte da Inglaterra.

Isso envolveria o gasto de 22,7 bilhões de libras esterlinas no projeto de um sistema de produção, distribuição e armazenamento de hidrogênio que criaria a maior usina de redução de CO2 do mundo.

Ao alimentar o hidrogênio, em lugar do gás natural, através da rede existente para residências e empresas na região, ele teria o potencial de descarbonizar 14% do calor do Reino Unido até 2034.

O relatório foi seguido pela criação da North West Hydrogen Alliance na semana passada para impulsionar o investimento e a inovação no uso de hidrogênio em sistemas de energia, promovendo o noroeste da Inglaterra como líder do setor.

O professor Gavin Walker, especialista em pesquisa de tecnologia de armazenamento de hidrogênio na Universidade de Nottingham, diz que é um “momento realmente excitante para o hidrogênio”.

Ele está trabalhando em ligas de armazenamento de hidrogênio, que são materiais metálicos que podem absorver reversivelmente e liberar quantidades significativas de hidrogênio da fase gasosa ou eletroquimicamente.

“Você pode carregar esses materiais e obter densidades maiores que o hidrogênio líquido”, diz ele.

“Queremos um material de armazenamento relativamente barato, por isso estaremos trabalhando em metais mais baratos”.

A Universidade de Nottingham está trabalhando com a ERA e parceiros na Índia para criar microrredes, uma rede elétrica de pequena escala que opera independentemente da rede elétrica principal.

O Prof Walker acrescenta: “Além de poder armazenar hidrogênio como gás para uma célula de combustível ou queimá-lo, o processo de combinar hidrogênio com o metal é muito exotérmico, o que significa que há muito calor sendo gerado. Então você pode usá-lo como uma loja de energia térmica.

“Os hidretos de metal são muito versáteis e podem ser usados ??não apenas para armazenar gás, mas também para armazenar calor e comprimir gás hidrogênio.”

 

Navios tanque de GNL, que são projetados para o transporte de gás natural liquefeito, usam principalmente metano, um gás de efeito estufa.

 

Mas o professor Robert Steinberger-Wilckens, da Universidade de Birmingham, acredita que o hidrogênio poderia ser um substituto digno para o transporte marítimo de longa distância.

O hidrogênio pode ser armazenado como gás ou líquido, em grandes quantidades e por longos períodos de tempo.

 

Ele diz: “No transporte transatlântico, o hidrogênio é altamente eficiente para o armazenamento de energia, mas para o volume não é tão bom.

“Ainda assim, poderíamos substituir os combustíveis fósseis nas remessas transatlânticas com bastante facilidade e toda a indústria naval ficaria sem carbono.

“Dez anos atrás, nunca teríamos pensado nisso sendo possível, mas agora a indústria está se movendo dessa maneira.

“Os combustíveis à base de hidrogênio podem ampliar nosso horizonte, mas também produzem esses produtos químicos como armazenamento”.