A eletricidade gerada por combustíveis fósseis está cada vez mais insustentável e uma mudança para as energias renováveis ​​- principalmente do sol e do vento - é vital. A geração renovável já é mais barata por unidade do que suas contrapartes poluentes, mas o fato de o sol nem sempre brilhar e o vento nem sempre soprar representa um obstáculo a uma séria tomada de controle do setor de energia.

O armazenamento de energia poderia superar esse problema urgente de "intermitência". Se o armazenamento estivesse disponível a um custo suficientemente baixo e alto desempenho, a energia renovável substituirá rapidamente todas as outras formas de geração.

A energia já está armazenada, claro, em baterias ou várias outras tecnologias. Mesmo os reservatórios podem atuar como enormes reservas de energia. No entanto, nada do que existe ou está em desenvolvimento pode armazenar energia também, e tão barato, como ar comprimido.

O conceito parece simples:você simplesmente suga um pouco de ar da atmosfera, comprima-o usando compressores elétricos e armazene a energia na forma de ar pressurizado. Quando você precisa dessa energia, você apenas deixa o ar sair e passa por uma máquina que tira a energia do ar e gira um gerador elétrico.

Armazenamento de energia de ar comprimido (ou CAES), para dar seu nome completo, pode envolver o armazenamento de ar em tanques de aço ou em contenções muito mais baratas no fundo do mar. Em alguns casos, o ar de alta pressão pode ser armazenado em cavernas subterrâneas profundas, escavado diretamente em rocha dura ou formado em grandes depósitos de sal pela chamada "mineração de solução", onde a água é bombeada e a água salgada sai. Essas cavernas de sal costumam ser usadas para armazenar gás natural.

O ar comprimido pode facilmente fornecer a escala necessária de armazenamento, mas permanece grosseiramente subvalorizado pelos formuladores de políticas, órgãos de financiamento e do próprio setor de energia. Isso atrapalhou o desenvolvimento da tecnologia e significa que é provável que soluções muito mais caras e menos eficazes sejam adotadas. Atualmente, três problemas principais impedem o ar comprimido:

1. Não é uma tecnologia única

A descrição acima de como funciona é uma simplificação exagerada. CAES é, na verdade, não uma única tecnologia, mas uma ampla família que inclui máquinas de compressão, maquinário de expansão, trocadores de calor, o projeto de depósitos de ar e o projeto de depósitos térmicos. Tudo isso requer uma engenharia meticulosa para funcionar corretamente.

2. É melhor para armazenamento de longo prazo

No momento, a energia eólica e a solar ainda representam apenas uma pequena proporção do setor geral. Como a eletricidade gerada a partir de combustíveis fósseis pode cobrir os dias nublados ou sem vento, a energia renovável costuma ser usada imediatamente e só precisa ser armazenada por curtos períodos de tempo. Para essas situações, as baterias funcionam muito bem e podem ser economicamente viáveis.

A descarbonização em grande escala exigirá que armazenemos energia por períodos muito mais longos, Contudo, por exemplo, de um dia ensolarado para usar em um dia nublado. CAES é especialmente adequado para durações de armazenamento de algumas horas a vários dias.

Todo armazenamento de energia acessível envolve a conversão de energia da forma de eletricidade para alguma outra forma e o armazenamento dessa outra forma. Para armazenamento hidrelétrico bombeado, por exemplo, a outra forma é a água que foi elevada a uma grande altura. Para CAES, essa outra forma inclui tanto calor quanto ar de alta pressão.

Para tais sistemas, existem custos separados para o equipamento que faz a conversão e para o armazenamento em si. Sistemas como CAES e hidro-bombeado envolvem equipamentos relativamente caros para a conversão de energia, mas dispositivos muito baratos para o armazenamento de energia. Esses sistemas, onde pequenas quantidades de energia podem preencher grandes quantidades de armazenamento, são, portanto, muito econômicos para armazenar energia por um longo período.

3. CAES dura a vida toda

O investimento privado requer altas taxas de retorno. Um efeito indireto disso é que os investidores atribuem menos valor à utilidade que pode sobrar em um ativo no longo prazo.

Na maioria dos sistemas CAES, os custos estão concentrados em coisas que naturalmente têm uma vida útil muito longa. Por exemplo, uma caverna minerada por solução em um depósito de sal pode razoavelmente operar por pelo menos 100 anos, enquanto as máquinas de alta potência para comprimir e expandir o ar podem operar normalmente por 50 anos ou mais. Com retornos em uma escala de tempo tão longa, há um forte argumento de que pelo menos algumas instalações de ar comprimido em grande escala devem ser tratadas como projetos de infraestrutura nacional financiados por governos.

Duas grandes usinas de ar comprimido foram construídas décadas atrás, um em Huntorf, Alemanha e outro em McIntosh, Alabama. Ambos ainda estão funcionando muito bem. Muitos se referem a essas duas fábricas para tirar conclusões sobre o quão eficiente o CAES pode ser e quanto pode custar.

Mas isso é enganoso e sem sentido. Ambas as plantas foram projetadas com prioridades muito diferentes daquelas relevantes hoje. É imperativo que agora pensemos novamente sobre o armazenamento de energia de ar comprimido e avaliemos-o adequadamente à luz do que pode ser alcançado com a exploração de métodos e conhecimentos modernos.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.