Os sistemas de conservação de energia térmica não são uma novidade no mercado. Estas baterias recorrem às mudanças de temperatura para lhes ser possível armazenar energia destinada a ser utilizada posteriormente, seja no local de captura ou noutro qualquer.
O método utilizado há mais tempo, associado a grandes densidades energéticas, aproveita a quantidade de energia térmica necessária para a alteração do estado físico (de sólido para líquido ou de líquido para gasoso, por exemplo) mas sem modificar a temperatura dos materiais.
Já o mais atual recorre na mesma à energia térmica, mas desta vez para aumentar a temperatura de um material, mas sem provocar nenhuma alteração no seu estado físico.
Esta última técnica é mais vantajosa no que aos custos diz respeito, que são mais baixos.
Bateria Térmica Lehigh: o melhor de dois mundos
Ora, uma equipa de engenheiros da Universidade de Lehigh, na Pensilvânia, Estados Unidos da América, insatisfeita com ambas as técnicas existentes, decidiu desenvolver um novo sistema de energia térmica que recorre ao melhor que cada um dos métodos atrás mencionados tem para oferecer.
Com o apoio do Departamento de Defesa dos EUA, esta equipa criou então a Bateria Térmica Lehigh, que recorre a materiais cimentícios e termossifões, numa associação que resulta num desempenho térmico rápido e eficiente, e ao mesmo tempo economicamente competente.
Esta bateria é capaz de funcionar tanto com calor como com eletricidade no que concerne à entrada de energia para o seu carregamento.
Após três anos de pesquisa e desenvolvimento, a equipa responsável anunciou que a Bateria Térmica Lehigh está pronta para ser vendida ao público.
Um dos protótipos, de 150 kWhth, está completamente funcional e contém 22 termossifões com aletas.
Os testes exaustivos levados a cabo utilizaram ar comprimido numa temperatura de 480 ºC, e resultaram numa eficiência de carga e descarga de 95%, ao mesmo tempo que a temperatura permaneceu uniformemente distribuída durante o carregamento em todos os ciclos.
A taxa energética média que foi atingida durante a carga foi de 16,4 kWth, e durante a descarga foi de 19,8 kWth, com um gradiente de energia da bateria térmica muito rápido durante a primeira hora de descarga: 0,51 kWhth/min.
Sudhakar Neti, professor emérito de Lehigh, destaca que esta tecnologia é inovadora em diversos aspetos:
“É modular, projetada para fluxos independentes de entrada/saída de energia durante a carga/descarga, o que é viável com a ajuda dos termossifões, e o processo de mudança de duas fases dentro dos tubos do termossifão permite uma rápida transferência isotérmica de calor de/para os meios de armazenamento em coeficientes de transferência de calor e taxas de calor muito altos”.
As qualidades da Bateria Térmica Lehigh tornam-na suscetível de ajudar a acelerar a descarbonização de setores industriais poluentes e com necessidades energéticas elevadas, ao mesmo tempo que promove a penetração de energia solar concentrada.
