Há pouco mais de dez anos, quando os primeiros veículos elétricos modernos chegaram ao mercado, as baterias de iões de lítio permitiam circular cerca de 120 km antes de precisarem de carga. Agora, já há fabricantes de automóveis a anunciar carros com uma autonomia de 800 km. Só este exemplo é revelador de como a tecnologia das baterias tem vindo a evoluir, não apenas para os carros, mas para vários tipos de armazenamento e consumo de energia, tanto a um nível particular como industrial, ligado ao sector eletroprodutor ou não.
“Grande parte das instalações que estão a ser feitas, na casa das pessoas, junto a parques eólicos ou solares, são baterias de lítio, tem sido a principal tecnologia”
André Botelho, EDP Inovação
“Grande parte das instalações que estão a ser feitas, o que está a ser posto no terreno, na casa das pessoas, junto a parques eólicos ou solares, são baterias de lítio, tem sido a principal tecnologia”, afirma André Botelho, Head of Energy Storage da EDP Inovação. Explica que o ião de lítio (Li-ion) “é uma tecnologia que se consegue usar em coisas relativamente rápidas, como pilhas, até outras estendidas no tempo, como grandes baterias” (se for exequível, talvez fosse melhor mostrar-lhe a frase e perguntar se faz sentido o que foi acrescentado), daí a sua vantagem e evolução. Também para Pablo Berruecos, responsável de Armazenamento de Energia da EDP Renováveis na América do Norte, “as baterias vão continuar por décadas, e continua a haver avanços na sua química, por exemplo, para melhorar a eficiência”. Defende que as baterias de longa duração vão ser cada vez mais populares, com “melhorias essencialmente ao nível da eficiência e da degradação, para baixar os custos”.
O desafio da densidade energética
As baterias para armazenar energia enquadram-se no segmento eletroquímico, que inclui os condensadores e as baterias de fluxo. O chumbo, pela redução lenta do seu conteúdo energético, continua a ser usado em muitas aplicações, mas perde cada vez mais terreno para o ião de lítio (Li-ion), que continua numa rota ascendente. Várias empresas estão a apostar também nas baterias de níquel-zinco (NiZn) - já com mais de 100 anos de utilização, mas cujos desenvolvimentos recentes prometem maior capacidade, durabilidade e resistência a temperaturas extremas, num formato mais reduzido. A Labelec, por exemplo, está envolvida num projeto europeu, o LOLABAT, que procura testar as potencialidades de longa duração do NiZn.
“Neste momento, a evolução das tecnologias de baterias para armazenamento foca, sobretudo, a densidade energética da solução, que impacta não só a performance mas também o tamanho”, explica Eduardo Ruano Rodrigues, gestor de projetos do NEW, e tudo isso “tem de ser casado de alguma forma com a performance e com o preço a que as soluções chegam ao mercado”. Principalmente porque “se pensamos em grande escala, em grandes parques eólicos ou fotovoltaicos, o espaço pode não ser um problema, como no Alentejo, mas quando transpomos isso para a pequena escala, que pode ser um rooftop num prédio ou numa comunidade densamente povoada, aí o espaço já interessa”.
“Neste momento, a evolução das tecnologias de baterias para armazenamento foca sobretudo a densidade energética da solução.“
Eduardo Ruano Rodrigues, gestor de projetos da EDP NEW
Mesmo fazendo a separação entre as baterias para automóveis ou outras instalações de menor escala e os grandes projetos de armazenamento associados a centrais de produção elétrica renovável, a utilização particular de baterias pode ser um complemento à rede de distribuição, e ajudar à eficiência na gestão da mesma. “Está a crescer o interesse na possibilidade de utilizar o carro - e até outros equipamentos de armazenamento de energia - como salvaguarda para a rede em situações de necessidade”, lembra Pablo Berruecos.
O conceito das redes inteligentes há muito está a ser trabalhado no seio da EDP, com o InovGrid, que tem aplicações em Portugal, Espanha e Brasil. A EDP está também a testar especificamente o envio de energia para uma casa ou para a rede através de um automóvel elétrico. O projeto-piloto Vehicle 2 Grid centra-se num carregador de veículos com fluxo bidirecional de energia, que permite tanto carregar como descarregar a bateria do automóvel. A introdução, cada vez maior, do armazenamento através de baterias na equação será mais um reforço para a resiliência e inteligência das redes de distribuição energética.
Preocupação ambiental promove inovação das baterias
Um dos pontos-chave para a evolução das baterias - e que também levanta ainda críticas em determinados sectores da sociedade - é a questão ambiental. Apesar de o seu tempo de vida estar constantemente a aumentar, a reciclagem difícil destes equipamentos deve ser uma preocupação constante. “É óbvio que há componentes nas baterias que são danosos para o ambiente”, reconhece André Botelho, “mas algo que se está a trabalhar também ao nível da União Europeia e noutros países é a parte da reciclagem, que nos vai trazer muito maior sustentabilidade para este tipo de sistemas de armazenamento”.
Para André Botelho, a reciclagem de baterias “vai trazer muito maior sustentabilidade para este tipo de sistemas de armazenamento”.
Um exemplo pode ser encontrado na European Battery Alliance (EBA250), promovida pela Comissão Europeia, que procura desenvolver o sector das baterias - um mercado estimado em 250 milhões de euros, a partir 2025 - ao juntar empresas, governos e centros de investigação dos vários países. “Com a eletrificação a ser um dos principais caminhos para a descarbonização, as baterias como forma de armazenamento vão ser um dos grandes impulsionadores de uma economia de baixas emissões”, destaca a Comissão Europeia na sua página sobre armazenamento de energia. A EDP é uma das mais de 600 entidades que fazem parte da aliança EBA250, que, ao promover um mercado comum das baterias, incentiva também a sua reutilização ou reciclagem.
Um dos lemas da economia circular passa por reutilizar em vez de reciclar, e é precisamente isso que a EDP e a Labelec estão a fazer com o projeto 2Life. Sete módulos de baterias de carros elétricos usados foram ligados em série, criando um sistema único que pretende avaliar a performance e a degradação que estas baterias já tiveram num primeiro tempo de vida útil. O objetivo passa por avaliar a hipótese de as baterias de veículos elétricos, após a substituição, serem utilizadas noutras aplicações como se fossem baterias novas.
Toda esta efervescência de ideias e tecnologias para baterias pode ser comprovada até no número de patentes que têm surgido nos últimos anos. Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA), foram registadas mais de 65 mil patentes a nível mundial, relacionadas especificamente com o armazenamento de energia, desde 2000, com destaque para Japão, Coreia, União Europeia, Estados Unidos e China. Entre 2005 e 2018 o número de patentes subiu 14% anualmente, quatro vezes mais do que no sector tecnológico em geral.
Sejam de iões de lítio, níquel-zinco ou outro tipo de constituição em estudo ou até por descobrir, as baterias vão estar na linha da frente do armazenamento de energia e da descarbonização. Para Eduardo Rodrigues, num mundo eletrificado, com produção e consumo centrados nas renováveis, “o armazenamento vai ser cada vez mais o pão nosso de cada dia”.
armazenamento de energia
Armazenar energia para um futuro melhor
Se a energia renovável é um dos caminhos para atingir a neutralidade carbónica, o armazenamento de energia assegura a sua eficácia. Tudo para que a energia solar e eólica possa continuar a crescer e para que a necessidade de combustíveis fósseis seja cada vez menor.
