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Por que baterias de fluxo de ferro podem revolucionar o armazenamento de energia

Será que uma bateria feita de ferro, sal e água pode substituir as células de energia de íons de lítio no futuro? Para os especialistas no assunto a resposta é sim. Além de serem ideais para o armazenamento de eletricidade em grande escala, as baterias de fluxo de ferro levam vantagem também por serem muito mais baratas de se produzir.

Cada bateria tem apenas quatro componentes: dois eletrodos entre os quais partículas carregadas se misturam à medida que a bateria é carregada e descarregada, um eletrólito que permite às partículas fluírem suavemente e um separador, para evitar que os dois eletrodos formem um curto-circuito.

“Usar o mesmo eletrólito nos lados negativo e positivo de uma bateria elimina a contaminação cruzada, o que ajuda essas baterias a durarem muito mais. O ferro como o principal metal, em vez de vanádio ou zinco, permite que essa bateria tenha um eletrólito mais barato do que todas as baterias em utilização hoje”, explica o fundador da VedantaESS Richard Phillips. A Empresa é a representante brasileiras da ESS, dona da tecnologia das baterias de fluxo de ferro.

Longa duração

O armazenamento de longa duração é visto como o “Santo Graal” no ramo de energia e uma peça crucial na transição do mundo dos combustíveis fósseis poluentes para tenologias renováveis. Esses sistemas de fluxo de ferro são capazes de conservar grandes quantidades de eletricidade por até 12 horas, garantido uma confiabilidade muito maior na geração e distribuição de energia solar, por exemplo.

Outra vantagem é a durabilidade das baterias de fluxo de ferro. Enquanto os modelos químicos convencionais, como as de íons de lítio, podem durar de sete a dez anos, uma célula de fluxo de ferro pode permanecer ativa por 20 anos ou mais sem sofrer degradação ao longo de sua vida útil.

“Agora que a geração de energia renovável e as aplicações de maior duração estão se tornando cada vez mais comuns e necessárias, o mundo precisa se preparar para abandonar as baterias de íons de lítio convencionais em favor de soluções mais seguras e menos perigosas”, acrescenta Phillips.

Longe dos celulares — por enquanto

As baterias de fluxo de ferro resolvem um problema crítico em sistemas de energia renovável: como armazenar eletricidade de forma barata e segura em instalações eólicas e solares quando o vento não está soprando e o sol não está brilhando. Por isso, elas são usadas para conservar energia em sistemas maiores.

Bateria de fluxo de ferro são comercializadas em contêineres (Imagem: Reprodução/ESS)

Essas baterias não se parecem em nada com as células de energia dentro de smartphones ou carros elétricos porque o eletrólito precisa ser movido fisicamente por meio de bombas à medida que a bateria é carregada ou descarregada. Isso torna essas baterias muito grandes e pesadas para uso doméstico.

O que elas ocupam no espaço, porém, acabam compensando no preço. As baterias de íons de lítio para armazenamento em grande escala podem custar até US$ 350 (cerca de R$ 1.900 em conversão direta) por kWh. Segundo a ESS, as células de fluxo de ferro custam US$ 200 (ou R$ 1.100) por kWh, com tendência de queda até 2025.

Armazém de energia

O sistema de armazenamento de energia desenvolvido pela ESS vem sendo implantado em várias partes do mundo. Na Espanha, 17 grandes contêineres serão usados em uma fazenda de energia solar para suportar o fornecimento de 8 MWh para a rede elétrica local, sem interrupções entre a geração e a distribuição de eletricidade.

Nos Estados Unidos, a empresa SB Energy de energia renovável pretende adquirir nos próximos cinco anos, baterias de fluxo de ferro suficientes para abastecer 50 mil casas por dia a um custo menor e com uma confiabilidade maior no sistema de geração de eletricidade fotovoltaica.

Esquema de funcionamento da bateria de fluxo de ferro (Imagem: Reprodução/ESS)

Segundo um relatório da consultoria Wood Mackenzie, as implantações globais de armazenamento de energia de longa duração devem triplicar em 2022, atingindo entre 12 GWh e 28 GWh. Até 2030, os Estados Unidos e a China serão responsáveis por mais de 70% da utilização dessas baterias de fluxo de ferro.

“Os movimentos para acelerar a descarbonização dos setores de energia dos Estados Unidos, China e do restante do mundo estão ganhando ritmo e requerem um sistema de armazenamento robusto para atender às necessidades do mercado global. As baterias de fluxo de ferro prometem ser essa resposta”, encerra o analista da Wood Mackenzie Xu Le.

FONTE: https://canaltech.com.br/inovacao/por-que-baterias-de-fluxo-de-ferro-podem-revolucionar-o-armazenamento-de-energia-199015/?fbclid=IwAR3iXjLXlyEpJgII4r7MfnbmOr1nwfzSZibgPD18MFTUfuIdbKwgK_pCvl8