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Energia solar pode ser armazenada durante 18 anos

O Dr. Kasper Moth-Poulson e a sua equipa encontraram uma nova forma de armazenar energia solar.
O Dr. Kasper Moth-Poulson e a sua equipa encontraram uma nova forma de armazenar energia solar.   -   Direitos de autor  Oscar Mattson/Технологический университет Чалмерса
De  Lottie Limb

A tecnologia eletrónica movida a energia solar está um passo mais perto de se tornar parte do quotidiano graças a um avanço científico "radical".

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

Agora, os investigadores conseguiram que o sistema produzisse eletricidade, ligando-o a um gerador termoelétrico. Embora esteja ainda na fase inicial, o conceito desenvolvido na Universidade de Tecnologia de Chalmers, em Gotemburgo, na Suécia, poderá abrir caminho à eletrónica de auto carregamento que utiliza a energia solar armazenada.

"Esta é uma forma radicalmente nova de gerar eletricidade a partir da energia solar. Significa que podemos utilizar a energia solar para produzir eletricidade independentemente do tempo, hora do dia, estação do ano ou localização geográfica", explica o líder de investigação Kasper Moth-Poulsen, Professor no Departamento de Química e Engenharia Química de Chalmers.

"Estou muito entusiasmado com este trabalho", acrescenta. "Esperamos que, com o desenvolvimento futuro, esta seja uma parte importante no futuro sistema energético".

Como se pode armazenar a energia solar?

Universidade de Tecnologia de Chalmers
Estas moléculas mudam de forma quando atingidas pela luz solar, e são armazenadas em forma líquida para utilização posterior.Universidade de Tecnologia de Chalmers

A energia solar é uma variável renovável porque, na sua maior parte, só funciona quando o sol brilha, mas a tecnologia para combater este desafio está, já, a ser desenvolvida a um ritmo acelerado.

Os painéis solares foram feitos a partir de culturas de resíduos que absorvem a luz UV mesmo em dias nublados, enquanto foram criados "painéis solares noturnos" que funcionam mesmo depois de o sol se pôr.

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

A tecnologia baseia-se numa molécula especialmente concebida de carbono, hidrogénio e azoto que muda de forma quando entra em contacto com a luz solar. Ela transforma-se num "isómero rico em energia" - uma molécula composta pelos mesmos átomos, mas disposta em conjunto de uma forma diferente. O isómero pode então ser armazenado em forma líquida para utilização posterior quando necessário, como por exemplo à noite ou no inverno.

Um catalisador liberta a energia poupada como calor enquanto devolve a molécula à sua forma original, pronta para ser utilizada novamente.

Ao longo dos anos, os investigadores aperfeiçoaram o sistema ao ponto de ser, agora, possível armazenar a energia durante 18 anos.

Um chip 'ultrafino' transforma a energia solar armazenada em eletricidade

Universidade de Tecnologia de Chalmers/Daniel Spacek
A energia solar pode ser convertida em eletricidade a pedido.Universidade de Tecnologia de Chalmers/Daniel Spacek

Como descrito, num novo estudo publicado em Cell Reports Physical Science, em abril de 2022, este modelo deu agora um passo em frente.

Os investigadores suecos enviaram a sua molécula única, carregada de energia solar, aos colegas da Universidade Jiao Tong, de Xangai, na China. Ali, a energia foi libertada e convertida em eletricidade utilizando o gerador que tinham 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 na eletrónica, como auscultadores, relógios inteligentes e telefones", diz o investigador Zhihang Wang da Universidade de Tecnologia de Chalmers.

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

O dispositivo poderia potencialmente substituir baterias e células solares, aperfeiçoando a forma como utilizamos a energia abundante do sol.

Universidade de Tecnologia de Chalmers/Per Erséus, Språng kommunikation
Ligado a um gerador termoelétrico micrómetro-fino, o sistema de energia "MOST" pode gerar energia elétrica.Universidade de Tecnologia de Chalmers/Per Erséus, Språng kommunikation

Energia solar armazenada: Uma forma de gerar eletricidade sem emissões

A beleza deste sistema fechado e circular é que funciona sem causar emissões de CO2, o que significa que tem um grande potencial para utilização com energias renováveis.

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

Embora avanços significativos em energia solar como este deem motivos de esperança, os cientistas advertem que levará tempo para que a tecnologia se integre nas nossas vidas. São necessários anos de muita investigação e desenvolvimento antes de podermos carregar as nossas engenhocas tecnológicas ou aquecer as nossas casas com a energia solar armazenada no sistema, dizem.

"Juntamente com os vários grupos de investigação incluídos no projeto, estamos agora a trabalhar para racionalizar o sistema", diz Moth-Poulsen. "A quantidade de eletricidade ou calor que pode extrair tem de ser aumentada".

Ele acrescenta que embora o sistema se baseie em materiais simples, tem de ser adaptado para que a produção em maça seja rentável.