As onipresentes energias eólica e solar têm o mesmo problema: a intermitência. O vento nem sempre sopra e o Sol nem sempre brilha. Essa dependência das condições meteorológicas nos obriga a buscar soluções de armazenamento ou a depender de uma fonte disponível 24/7 para garantir um fornecimento constante. Mas e se essa outra fonte também fosse energia renovável?
O Japão aposta na osmótica
Em agosto, a cidade japonesa de Fukuoka inaugurou a primeira usina de energia osmótica do país. É apenas a segunda instalação desse tipo no mundo e representa mais do que apenas um projeto piloto — é o começo de uma tecnologia que promete revolucionar a matriz energética. “Espero que se expanda não apenas no Japão, mas em todo o mundo”, declarou Akihiko Tanioka, especialista do Instituto de Ciência de Tóquio.
A usina gerará cerca de 880.000 quilowatts-hora por ano para alimentar parte da planta dessalinizadora que fornece água doce à cidade. Embora possa parecer um valor modesto — equivalente ao consumo de cerca de 220 residências japonesas —, seu verdadeiro valor está em funcionar de maneira contínua. A usina não é afetada pelo clima ou pela hora do dia e não emite dióxido de carbono.
A osmótica é uma energia renovável de nova geração baseada em um fenômeno natural que todos estudamos no colégio: a osmose. Quando duas soluções com diferentes concentrações de sal são separadas por uma membrana semipermeável (que deixa passar a água, mas não o sal), a água da solução menos concentrada flui naturalmente para a mais concentrada, na tentativa de equilibrar a mistura.
A usina de Fukuoka coloca água doce (águas residuais tratadas) de um lado da membrana e água salgada (água do mar) do outro. A água doce atravessa a membrana em direção ao lado da água salgada, aumentando o volume e a pressão nesse lado. A pressão é usada para mover uma turbina que, conectada a um gerador, produz eletricidade. Por isso, essa fonte renovável também é conhecida como energia de gradiente salino ou “energia azul”.
Das promessas iniciais aos primeiros problemas
Essa tecnologia não é exatamente nova. Já em 2017, estudos sugeriam que poderia gerar até 40% da demanda energética mundial se fosse aproveitada nas desembocaduras de todos os rios. O desafio estava na eficiência das membranas e no custo das instalações.
Os primeiros sistemas, como a osmose por pressão retardada, enfrentavam problemas de bioincrustação: bactérias bloqueavam as membranas, reduzindo drasticamente sua eficácia. Outros sistemas, como a eletrodiálise reversa, eram mais duráveis, mas geravam pouquíssima energia. A usina de Fukuoka, assim como a primeira do mundo inaugurada na Dinamarca em 2023 pela empresa SaltPower, demonstra que os avanços em tecnologia de membranas estão permitindo superar esses obstáculos.
Membranas nanotecnológicas
Na França, a empresa Sweetch Energy desenvolveu membranas de tamanho nanométrico muito mais eficientes que as convencionais, capazes de gerar entre 20 e 30 watts por metro quadrado. Em comparação, os sistemas mais avançados até hoje geram 12,6 watts.
A companhia pretende instalar seu primeiro gerador em escala real, o OsmoRhône 1, na desembocadura do rio Ródano. O potencial desse único rio alcançaria 500 MW, equivalentes a meio reator nuclear capaz de abastecer dois milhões de pessoas. E isso seria apenas o começo. Todos os deltas e estuários do mundo liberam 30.000 TWh de energia por ano, um valor semelhante à demanda global de eletricidade.
Além da fricção nas membranas, a osmótica também perde energia no bombeamento da água. Mas, como explica o The Guardian, a nova usina de Fukuoka utiliza a salmoura concentrada resultante do processo de dessalinização para aumentar a diferença de salinidade e, assim, o potencial de energia disponível.
A inauguração da usina japonesa e os avanços de empresas como a Sweetch Energy marcam um ponto de inflexão para a osmótica. São os primeiros passos para deixar de ser uma promessa de laboratório e se tornar uma realidade industrial. Uma energia limpa, permanente, que não depende do clima e pode ser integrada a infraestruturas já existentes, como portos, dessalinizadoras ou eclusas. O Japão fez sua aposta: a mistura de água doce e salgada será parte de sua matriz energética.
Imagem | Usina dessalinizadora de Umi-no-Nakamich (Obayashi)
Tradução via: Xataka Espanha.
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