A revolucionária bateria de areia que pode impulsionar energia limpa

Pesquisadores finlandeses instalaram a primeira “bateria de areia” totalmente funcional do mundo, que pode armazenar energia verde por meses e meses.

Os responsáveis dizem que isso poderia resolver o problema de fornecimento de energia durante todo o ano, uma questão importante para a energia verde.

Usando areia de baixa qualidade, o dispositivo é carregado com calor gerado por eletricidade barata de energia solar ou eólica.

A areia armazena o calor em torno de 500ºC, o que pode aquecer as casas no inverno, quando a energia é mais cara.

A Finlândia obtém a maior parte de seu gás da Rússia, e a guerra na Ucrânia tornou ainda mais importante a questão da energia verde.

A Finlândia tem a fronteira mais longa de uma nação da União Europeia com a Rússia, que interrompeu o fornecimento de gás e eletricidade após a decisão da Finlândia de ingressar na Organização do Tratado do Atlântico Norte (Otan), aliança militar liderada pelos Estados Unidos.

Nesse contexto, o fornecimento de calor e luz, especialmente com o longo e frio inverno finlandês, preocupa políticos e cidadãos. Mas em um canto de uma pequena usina de energia no oeste da Finlândia está uma nova tecnologia que tem o potencial de aliviar algumas dessas preocupações.

O elemento-chave neste dispositivo? Cerca de 100 toneladas de areia de construção, empilhadas em um silo cinza fosco.

Esses grãos ásperos e prontos podem representar uma maneira simples e econômica de armazenar energia para quando ela for mais necessária.

O fornecimento de calor e luz, especialmente com o longo e frio inverno finlandês no horizonte, preocupa políticos e cidadãos

Devido às mudanças climáticas e agora também graças ao rápido aumento do preço dos combustíveis fósseis, há um aumento no investimento na produção de novas energias renováveis.

Mas ao mesmo tempo em que novos painéis solares e turbinas eólicas podem ser rapidamente adicionados às redes nacionais, essas fontes extras também apresentam grandes desafios.

A questão mais difícil é sobre intermitência: como manter as luzes acesas quando o Sol não brilha e o vento não sopra?

Adicionar mais energias renováveis ​​à rede elétrica também significa que você precisa aumentar outras fontes de energia para equilibrar a rede, pois energia de mais ou de menos pode causar o colapso.

A resposta mais óbvia para esses problemas são as baterias de grande escala que podem armazenar e equilibrar as demandas de energia à medida que a rede se torna mais verde.

Atualmente, a maioria das baterias é feita com lítio e é cara, com uma grande pegada ecológica (indicador de sustentabilidade que mede o quanto de recursos naturais foi consumido e o quanto de lixo foi gerado). E elas só podem lidar com uma quantidade limitada de excesso de energia.

Mas na cidade de Kankaanpää, uma equipe de jovens engenheiros finlandeses concluiu a primeira instalação comercial de uma bateria feita de areia que eles acreditam que pode resolver o problema de armazenamento de maneira econômica e com baixo impacto.

“Sempre que houver essa alta onda de eletricidade verde disponível, queremos poder incluí-la no armazenamento muito rapidamente”, disse Markku Ylönen, um dos dois fundadores da Polar Night Energy, que desenvolveu o produto.

O dispositivo foi instalado na usina de Vatajankoski, que opera o sistema de aquecimento urbano da área.

A eletricidade de baixo custo aquece a areia até 500ºC por aquecimento resistivo (o mesmo processo que faz o forno elétrico funcionar). Isso gera ar quente, que circula na areia por meio de um trocador de calor.

A areia é um meio muito eficaz para armazenar calor: os desenvolvedores dizem que seu dispositivo pode manter a areia a 500ºC por vários meses.

Assim, quando os preços da energia ficam mais altos, a bateria descarrega o ar quente que aquece a água para o sistema de aquecimento urbano, que é bombeado para casas, escritórios e até mesmo para a piscina local.

Corte de custos
A ideia para a bateria de areia foi desenvolvida pela primeira vez em uma antiga fábrica de celulose na cidade de Tampere, com o município doando o espaço de trabalho e fornecendo financiamento para tirá-la do papel.

“Se tivermos algumas usinas de energia que funcionam apenas por algumas horas no inverno, quando está mais frio, será extremamente caro”, disse Elina Seppänen, especialista em energia e clima da cidade. “Mas se tivermos esse tipo de solução que oferece flexibilidade para o uso e armazenamento de calor, isso ajudaria muito em termos de custos, eu acho.”

A bateria de areia é capaz de aquecer casas, escritórios e a piscina local

Um dos grandes desafios agora é se a tecnologia pode ser aplicada para um uso amplo e então realmente fazer a diferença. Os desenvolvedores poderão usá-la para obter eletricidade e calor?

A eficiência cai drasticamente quando a areia é usada apenas para devolver energia à rede elétrica. Mas armazenar energia verde como calor a longo prazo também é uma grande oportunidade para a indústria, onde a maior parte do calor de processo usado em alimentos e bebidas, têxteis ou produtos farmacêuticos vem da queima de combustíveis fósseis.

Outros grupos de pesquisa, como o Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA, estão analisando ativamente a areia como uma forma viável de bateria para energia verde. Mas os finlandeses são os primeiros a chegarem a um sistema comercial ativo, que até agora está funcionando bem, de acordo com a pessoa que investiu no sistema.

“É muito simples, mas gostamos da ideia de tentar algo novo, ser o primeiro no mundo a fazer algo assim”, disse Pekka Passi, diretor-administrativo da usina de Vatajankoski. “É um pouco louco, mas acho que vai ser um sucesso.”

*Por Matt Mcgrath
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Fonte: epocanegocios

Países podem ser 100% alimentados por energia limpa, segundo IRENA

Segundo a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), é possível alcançar um setor elétrico mundial movido apenas por fontes de energia renováveis.

Para isso, a instituição lista dezenas de inovações e políticas que os países devem adotar para direcionar as suas matrizes elétricas longe dos combustíveis fósseis.

Como exemplos de sucesso, são citados casos de países ocidentais que já obtém toda ou boa parte da sua energia por fontes limpas, como a Islândia (100%) e o Reino Unido (33%).

“A energia renovável é agora tão competitiva que em muitas regiões é a opção preferida para geração de eletricidade”, informa Francisco Boshell, analista de padrões e mercados de energia renovável na IRENA.

E é exatamente nos preços que se encontra um dos principais fatores para a expansão das tecnologias de energia limpa, como o painel solar.

De acordo com a IRENA, os custos da energia solar fotovoltaica e eólica costeira, líderes mundiais das renováveis, caíram 82% e 39%, respectivamente, desde 2010.

No entanto, a intermitência dessas fontes é um dos obstáculos que os países precisam solucionar para que possam aumentar a sua dependência nessas tecnologias.

“Ainda há um grande desafio: a integração dos sistemas de energia renovável variável. Isso requer muita inovação para desbloquear o que é chamado de flexibilidade” disse Boshell.

Cerca de 30 inovações tecnológicas existentes e políticas de incentivo foram citadas pela IRENA como capazes de permitir a transição global para longe dos combustíveis fósseis.

Como ressalta a agência, isso é imprescindível para reduzir as emissões de carbono que estão ligadas ao aquecimento global e padrões climáticos mais extremos, como furacões e secas.

A principal inovação apontada são as baterias de armazenamento de grande escala, que permitem aos operadores da rede elétrica armazenar energia e implantá-la em épocas de alta demanda.

Segundo a IRENA, os custos dessa tecnologia caíram 85% nos últimos 10 anos.

A agência também defende o uso de algoritmos de inteligência artificial para melhor prever a demanda e geração, bem como otimizar as funções de grandes redes de transmissão em tempo real.

Ao mesmo tempo, espera-se que a tecnologia blockchain facilite as transações e ajude os consumidores de energia a pagar e receber pagamentos por devolver energia à rede a partir das baterias de seus veículos elétricos ou de painéis solares em seus telhados, a chamada “flexibilidade do lado da demanda”.

Para isso, a IRENA afirma serem necessárias políticas para criação de um sistema que forneça incentivos financeiros para que os consumidores devolvam energia para a rede.

“Todas essas ações terão que ser feitas com contratos inteligentes automatizados e o blockchain ajudaria nisso”, alega Boshell.

Alguns especialistas do mercado dizem que o custo de toda essa inovação pode ser alto, especialmente para os países em desenvolvimento.

Mas Boshell diz que as ações de eficiência, como a substituição de usinas de energia reserva por sistemas de armazenamento, irão incentivar as operadoras de baixo custo a entrar no mercado e manter um controle sobre a conta que os consumidores têm de pagar.

“A ideia é que não precisamos que o sistema seja mais caro”, disse Boshell. “Precisamos apenas dos incentivos certos para direcionar os fluxos de receita aos atores certos”.

*Por Ruy Fontes

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*Fonte: thegreenestpost

Painéis solares transparentes transformarão as janelas em geradores de energia renovável

Pesquisadores da Universidade Estadual do Michigan, EUA, desenvolveram painéis solares completamente transparentes, que podem ter inúmeras aplicações na arquitetura e também em outros campos, como por exemplo no desenvolvimento de automóveis mais amigos do ambiente.

Já antes se tinha tentado criar um dispositivo deste género, mas os resultados finais nunca foram satisfatórios. Até agora.

A equipe concentrou-se especialmente na transparência, de modo que, desenvolveu um concentrador solar luminescente transparente, que pode ser colocado sobre uma superfície transparente como uma janela, por exemplo. Pode colher energia solar sem afetar a passagem da luz.

A tecnologia utiliza moléculas orgânicas que absorvem comprimentos de onda de luz que não são visíveis ao olho humano, como a luz infravermelha e ultravioleta.

Estes dispositivos podem aproveitar ao máximo as fachadas dos enormes edifícios cobertos de vidro espalhados pelo globo. Não mudando em nada a aparência dos mesmos, e em simultâneo aproveitar a energia solar de forma eficiente. Podem ser instalados em qualquer edifício.

Segundo o New York Times:

“Se as células puderem ser feitas de forma a durarem muito tempo, estes dispositivos poderão ser integrados em janelas de modo relativamente barato, já que grande parte do custo da energia fotovoltaica convencional não é da própria célula solar, mas dos materiais em que é aplicada, como o alumínio e o vidro. O revestimento de estruturas existentes com células solares eliminaria parte desse custo de material.”

Se as células transparentes, no final das contas, se mostrarem comercialmente viáveis, a energia que geram poderia compensar significativamente o uso de energia de grandes edifícios, disse o Dr. Lunt, que começará a lecionar na Universidade Estadual do Michigan neste outono.

“Não estamos a dizer que poderíamos abastecer todo o edifício, mas estamos a falar de uma quantidade significativa de energia, suficiente para coisas como iluminação e energia elétrica diária”, disse ele.

 

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*Fonte: bastanteinteressante

Sul-coreanos criam turbina portátil que gera energia hidrelétrica

A empresa sul-coreana Enomad criou um dispositivo perfeito para quem gosta de aventuras, passa muito tempo na água e quer se manter conectado. O pequeno aparelho, chamado de Estream, é um gerador portátil de energia hidrelétrica.

O equipamento cabe praticamente dentro do bolso e consegue transformar o movimento da água em eletricidade, para alimentar dispositivos móveis, GPS e também servir como lanterna.

O grande diferencial deste para outros tipos de geradores portáteis é que ele aproveita a água corrente, um recurso que não para, independente das condições do clima, diferente do que acontece com os sistemas que transformam a energia do sol ou os ventos em eletricidade.

De acordo com os criadores, o Estream é capaz de gerar até 5W de energia, mesmo quando ele é inserido em um local com baixa corrente de água ou acoplado na traseira de um caiaque, por exemplo. Esta não é a primeira experiência em sistemas hidrelétricos de pequena escala dos criadores. Foram eles que criaram uma pequena usina instalada em um dos córregos mais famosos de Seul, o  Cheonggyecheon, que recebeu três mini-turbinas hidrelétricas.

O novo gerador tem 24 centímetros de comprimento, seis centímetros de diâmetro e pesa apenas 800 gramas. A bateria usada no equipamento é de 6400 mAh, recarregada totalmente em 4,5 horas. Ele tem uma saída USB padrão, portanto pode alimentar os mais diversos dispositivos, mas também possui uma lâmpada de LED, com quatro modos de iluminação.

A empresa está em busca de financiamento coletivo para produzir o equipamento em larga escala. Veja a apresentação do produto no vídeo abaixo e clique aqui para mais detalhes.

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*Fonte: ciclovivo

 

Lagoas de Maré – Uma nova forma de gerar energia limpa

Uma Lagoa de Maré, de forma simplificada, é uma estrutura semelhante à um porto, onde os quebra-mares formam de barragem que circunda e isola uma determinada área. Com isso é possível criar uma diferença de potencial hidráulico (nível d’água da lagoa x nível d’água do mar) e gerar energia por meio do fluxo entre os 2 níveis.

O projeto demonstrado no vídeo deve ser implementado em um local onde há a segunda maior variações de maré no mundo, cerca de 8,5 metros: a Baía de Swansea, no País de Gales. Um empreendimento com um orçamento (atualizado) 850 milhões de libras (aproximadamente R$3,2 bilhões) deverá contar com 26 turbinas com uma potência total instalada de 320 MegaWatts, operando 14 horas por dia. Essa é uma capacidade para atender até 155 mil casas e terá uma vida útil de 120 anos.

As turbinas serão do tipo Kaplan Bulbo – ideal para baixas quedas e alta vazão – e terão 7,35 metros de diâmetro e 18 metros de comprimento. Diferente das convencionais, deverão operar nos dois sentidos de fluxo, ou seja, não importa se a maré está subindo ou descendo, eles continuarão a produzir energia, em 4 estágios diferentes do dia. Permanecerão sempre submersas montadas em casas de força de concreto, que cobrirão uma extensão de 550m da barragem. Essas turbinas terão 3 tipos de regulagem rotacional: por inclinação das pás, por reação do gerador e por controle eletrônico de variação de velocidade. Isso também ajudará a proteger a fauna, uma vez que operará em baixas rotações. Serão fabricadas pela líder mundial do setor, a Andritz Hydro, e os geradores serão da GE Power.

A barragem ou quebra-mar terá uma extensão de 9,5 km, formando uma lagoa com área de 11,5 km2. Será composta por núcleo de areia dragada do próprio local e envolta por tubos de geotêxtil, e enrocamento nos dois paramentos, sendo que o paramento voltado para o mar contará com uma camada de rochas de maior diâmetro para proteção contra as ondas. A estrutura deve suportar tempestades com tempo de recorrência (intensidade, medida em probabilidade de acontecer a cada) de 500 anos. Será possível circular a pé ou de bicicleta pela crista da barragem, ou até mesmo passear de ônibus elétrico. O lago também poderá ser utilizado para esporte e recreação.

O projeto também comtempla ações sócio-ambientais, como fazenda para criação de ostras e outros elementos de fauna e flora locais dentro da própria lagoa, além de programas de ensino de nível fundamental, médio e superior.

Mark Shorrock, presidente da empresa que está liderando o projeto, diz que os custos a princípio não serão tão competitivos com o mercado de energia atual, mas a intenção é criar um novo mercado e que a longo prazo esse custo deve cair. Isso é fundamental para um país que tem apenas 5% de sua matriz energética baseada em fontes renováveis.

O início das obras está previsto para 2016.

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*Fonte: construindoo