Cientistas portugueses querem transformar rochas subterrâneas em bateria gigante para armazenar energia

E se pudéssemos aproveitar o excedente de energia renovável e armazená-la no subsolo para usar quando necessário? Essa é a ideia explorada por uma colaboração entre cientistas da Universidade NOVA de Lisboa e do Instituto Dom Luiz da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em pesquisa publicada na revista científica Geoenergy.

A pesquisa propõe, portanto, uma possível solução para um dos maiores desafios da transição energética: o que fazer com o excedente de eletricidade renovável quando este não pode ser consumido ou armazenado convencionalmente.

Bateria subterrânea

O estudo examina a capacidade de rochas porosas armazenarem energia e conclui que, em certas profundidades e sob condições específicas, um depósito rochoso desse tipo pode fornecer energia suficiente para abastecer uma cidade de porte médio por um período de tempo. A proposta envolve a injeção de ar comprimido através de poços em formações rochosas porosas localizadas entre 500 e 3.000 metros de profundidade.

Essas formações possuem pequenos espaços entre seus grãos que podem agir como uma esponja, aprisionando ar sob pressão após deslocar a água salgada que naturalmente ocupa esses poros. Ao contrário de outros sistemas que utilizam hidrogênio, o armazenamento de ar comprimido não apresenta os mesmos riscos associados a um gás inflamável e, por não depender de CO2 como meio de armazenamento, evita os desafios específicos associados a essas tecnologias.

Como uma usina elétrica convencional, mas sem combustível

Quando essa energia armazenada é necessária, o ar comprimido é trazido à superfície através do poço e, ao se expandir, aciona turbinas e gera eletricidade.

De acordo com os resultados do estudo, o sistema poderia atingir até 1 TWh de capacidade de armazenamento em cenários que consideram formações localizadas a 3.000 metros de profundidade. Essa quantidade é mais do que suficiente para abastecer algumas cidades de médio porte em Portugal. Como explicou Ricardo Pereira, pesquisador da GeoBioTec na Escola de Ciências e Tecnologia NOVA de Lisboa, à Euronews Earth, "Obviamente, este é o cenário máximo, onde todas as condições ideais são atendidas". No entanto, esses números podem ajudar a formar "uma ideia da escala e do potencial máximos" do processo.

Enfrentando um dos desafios das energias renováveis

Fontes de energia como a solar e a eólica têm um enorme potencial, especialmente em regiões com abundantes recursos renováveis, como a Península Ibérica. No entanto, sua produção nem sempre coincide com a demanda máxima, tornando necessário o uso de sistemas capazes de armazenar ou gerenciar esse excedente. "Um dos problemas da transição energética é o aumento da disponibilidade de energia proveniente de fontes renováveis ​​que não pode ser armazenada", explica Pereira.

A proposta, se desenvolvida em escala comercial, permitiria a utilização de parte desse excedente e seu armazenamento por períodos prolongados. Isso poderia complementar sistemas como as baterias de íon-lítio, que possuem características diferentes e são projetadas especificamente para outras necessidades de armazenamento.

Não precisa de eletricidade para iniciar

Outra característica que torna este projeto realmente interessante é que o processo opera com partida a frio; ou seja, pode iniciar sem depender da rede elétrica. "O ar comprimido é quase instantâneo e, portanto, permite que seja ligado e desligado praticamente instantaneamente", explica Pereira, o que ajuda a estabilizar a rede elétrica, mesmo em cenários de emergência como o apagão ibérico. No futuro, sistemas desse tipo poderão ser usados ​​para fornecer flexibilidade à rede e gerenciar melhor os desequilíbrios entre geração e demanda.

Ainda é necessária aprovação legal

Embora os resultados do estudo apontem para um potencial considerável, o projeto ainda está longe da implementação comercial. Segundo Pereira, a implementação de um sistema como o proposto em sua pesquisa levaria entre cinco e dez anos, considerando a necessidade de um estudo geológico e perfuração de poços antes do lançamento de um projeto piloto e do início das operações.

Pereira também destaca que será necessário desenvolver um quadro regulamentar específico para esta tecnologia, semelhante aos existentes para outras formas de armazenamento subterrâneo. Atualmente, este tipo de armazenamento de ar comprimido ainda levanta questões regulamentares que devem ser resolvidas antes da sua implementação em larga escala.

Imagem | Zoshua Colah