Pesquisa: Energia Solar Pode Ser Armazenada Por Até 18 Anos

 

O futuro da energia solar acabou de ficar mais brilhante com este dispositivo “ultrafino” para converter energia armazenada em eletricidade. Eletrônicos movidos a energia solar estão um passo mais perto de se tornarem uma parte cotidiana de nossas vidas, graças a uma nova descoberta científica “radical”.

Em 2017, cientistas de uma universidade sueca criaram um sistema de energia que torna possível capturar e armazenar energia solar por até 18 anos, liberando-a como calor quando necessário.

Agora, os pesquisadores conseguiram fazer o sistema produzir eletricidade ao conectá-lo a um gerador termoelétrico. O conceito foi desenvolvido na Universidade de Tecnologia Chalmers em Gotemburgo, em 2022. Isso poderia abrir caminho para eletrônicos de auto-recarga que usam energia solar armazenada conforme necessário.

“Esta é uma maneira radicalmente nova de gerar eletricidade a partir de energia solar. Significa que podemos usar energia solar para produzir eletricidade independentemente do clima, hora do dia, estação ou localização geográfica”, explica o líder da pesquisa, Kasper Moth-Poulsen, professor do Departamento de Química e Engenharia Química da Chalmers.

“Estou muito animado com este trabalho”, acrescenta. “Esperamos que, com desenvolvimentos futuros, isso se torne uma parte importante do futuro sistema de energia.”

A energia solar é uma energia renovável variável porque, na maior parte do tempo, só funciona quando o sol está brilhando. Mas a tecnologia para combater essa falha muito discutida já está sendo desenvolvida em um ritmo acelerado.

Os painéis solares foram feitos a partir de culturas de resíduos que absorvem luz UV mesmo em dias nublados, enquanto os “painéis solares noturnos” foram criados para funcionar mesmo depois que o sol se põe.

O armazenamento de longo prazo da energia que geram é outra questão. O sistema de energia solar criado na Chalmers em 2017 é conhecido como ‘MOST’, que significa Sistemas de Armazenamento de Energia Térmica Molecular Solar.

A tecnologia é baseada em uma molécula especialmente projetada de carbono, hidrogênio e nitrogênio que muda de forma quando entra em contato com a luz solar. Ela se transforma em um ‘isômero rico em energia’ – uma molécula composta pelos mesmos átomos, mas organizados de forma diferente. O isômero pode então ser armazenado em forma líquida para uso posterior, quando necessário, como à noite ou no auge do inverno.

Um catalisador libera a energia armazenada como calor, enquanto devolve a molécula à sua forma original, pronta para ser usada novamente.

Ao longo dos anos, os pesquisadores refinaram o sistema até o ponto em que agora é possível armazenar a energia por incríveis 18 anos.

Um chip ‘ultrafino’ transforma a energia solar armazenada em eletricidade

Como detalhado em um novo estudo publicado em Relatórios Celulares de Ciências Físicas no mês passado, este modelo agora foi levado a um passo adiante.

Os pesquisadores suecos enviaram sua molécula única, carregada com energia solar, para colegas da Universidade Jiao Tong de Xangai. Lá, a energia foi liberada e convertida em eletricidade usando o gerador que eles haviam desenvolvido.

Essencialmente, a luz solar sueca foi enviada para o outro lado do mundo e convertida em eletricidade na China.

“O gerador é um chip ultrafino que poderia ser integrado em eletrônicos como fones de ouvido, relógios inteligentes e telefones”, diz o pesquisador Zhihang Wang, da Universidade de Tecnologia Chalmers.

“Até agora, geramos apenas pequenas quantidades de eletricidade, mas os novos resultados mostram que o conceito realmente funciona. Parece muito promissor.”

O dispositivo poderia potencialmente substituir baterias e células solares, ajustando como usamos a energia abundante do sol.

Energia solar armazenada: uma maneira livre de combustíveis fósseis e emissões de gerar eletricidade

A beleza deste sistema fechado e circular é que ele funciona sem produzir emissões de CO2, o que significa que tem grande potencial para uso com energia renovável.

O último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) das Nações Unidas deixa claro que precisamos aumentar as energias renováveis e nos afastar dos combustíveis fósseis muito, muito mais rápido para garantir um futuro climático seguro.

Embora avanços significativos na energia solar como este tragam esperança, os cientistas alertam que levará tempo para a tecnologia se integrar às nossas vidas. Muita pesquisa e desenvolvimento ainda estão por vir antes que possamos carregar nossos dispositivos ou aquecer nossas casas com a energia solar armazenada pelo sistema, observam eles.

“Junto com os vários grupos de pesquisa incluídos no projeto, estamos agora trabalhando para otimizar o sistema”, diz Moth-Poulsen. “A quantidade de eletricidade ou calor que pode extrair precisa ser aumentada.”

Ele acrescenta que, embora o sistema seja baseado em materiais simples, ele precisa ser adaptado para que seja economicamente viável produzi-lo antes que possa ser lançado em uma escala mais ampla.