Como armazenar energia solar e eólica usando apenas água

Franz George Pikl, da Universidade Técnica Graz afirmou que a tecnologia levará à construção de centrais de energias renováveis e sem as intermitências, das fontes de energia verde tradicionais, como a energia eólica e a energia solar que não produzem eletricidade continuamente.

A ideia de Franz é simples, combinando as vantagens da tecnologia de armazenamento bombeado e de armazenamento de calor utilizando água pura como forma para criar uma usina hidroelétrica reversível de armazenamento de água quente. Com isto o sistema armazena e fornece energia elétrica, refrigeração e calor, de acordo com o que for necessário.

Central hidroelétrica reversível

O primeiro elemento do sistema para armazenar energia solar e eólica em água é a hidroeletricidade de armazenamento bombeado, uma tecnologia disponível especialmente em países montanhosos, já que exige uma diferença na elevação entre dois reservatórios e também em quantidades suficientes de água.

Quando a produção de energia é maior do que a demanda, o excesso de eletricidade é utilizado para bombear água do reservatório inferior para o mais alto. Quando a demanda de eletricidade aumenta, a água flui para baixo e impulsiona as turbinas que geram então energia.

Franz implementou este princípio em uma estrutura localizada no subterrâneo. Túneis subterrâneos são usados para criar a diferença de altura entre os dois reservatórios, independentemente da localização.

A segunda parte do sistema de armazenamento de energias renováveis são acumuladores de calor, onde a energia térmica é guardada. Graças à sua grande capacidade específica de calor, a água funciona como um meio eficiente de armazenamento de energia térmica.

A energia renovável é usada para esquentar a água até 90°C, energia térmica que é guardada e usada por meio de trocadores de calor instalados nos reservatórios subterrâneos.

Quando a demanda por calor é alta, ela pode ser fornecida de forma direta por meio das redes de aquecimento urbano.

A terceira parte do sistema de armazenamento de energia solar e eólica em água é a tecnologia de refrigeração. Quando é preciso, quer dizer, em dias quentes, a água quente aciona resfriadores que produzem energia de resfriamento que é distribuída aos clientes através dos encanamentos.

Para garantir um suprimento contínuo de energia de resfriamento para diversas zonas de temperatura, o sistema pode ir resfriando a água dos túneis da usina hidroelétrica reversível.

Meio ambiente e lucro

A combinação desses sistemas muito eficientes, com fatores de eficiência de 80% para o armazenamento de calor e eletricidade, resulta em um significativo aumento no armazenamento total de energia se comparado à implementação separada, e o nível de consumo de recursos continua.

Graças a este novo sistema que armazena energia solar e eólica em água, diversas fontes de energia renovável poderão ser agrupadas através de uma infraestrutura conectada à rede de energia que auxiliará a indústria de energia a superar os desafios que enfrenta.

A instalação desse sistema também é o destaque devido à sua rentabilidade. O período de retorno é menor do que em usinas comuns de armazenamento reversível.

Outro ponto alto do projeto são os aspectos ecológicos, pois, é possível alcançar uma operação de emissão zero, não precisa de nenhum espaço aberto e a usina para armazenar energia renovável não atinge o balanço de água natural, diminuindo assim o impacto ao meio ambiente.

Franz Pikl está no momento tentando conseguir o apoio de diferentes empresas de energia para construir um protótipo de armazenamento bombeado por água quente.