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A ideia que parece trivial: içar blocos de concreto com corda e guindaste utilizando energia renovável e depois baixá-los para gerar eletricidade. Uma jovem empresa no cantão do Ticino desenvolveu uma forma revolucionária de armazenar energia.
Energias renováveis são boas e convenientes. Mas o que fazer quando o sol não brilha e não há vento? A companhia start-up Energy VaultLink externo parece ter encontrado uma resposta para uma das questões centrais da atualidade. As dificuldades para armazenar energia tornam a energia nuclear e os combustíveis fósseis indispensáveis. Esse é o "calcanhar de Aquiles" das energias renováveis.
As energias solar e eólica desempenham um papel importante nas estratégia energética de muitos países. Essas fontes renováveis se destinam a reduzir o consumo de combustíveis fósseis, que emitem CO2 e outros gases poluentes. Além disso, é necessário encontrar um substituto para a energia nuclear devido aos seus riscos. No entanto, difícil é armazenar a enegia produzida e utilizá-la segundo as flutuações do consumo durante o dia.
"Começamos há dois anos a procurar uma solução", diz Robert Piconi, CEO da Energy Vault. Ele explica que a empresa escolheu não investir em tecnologias já conhecidas como baterias para armazenar a eletricidade. "Elas requerem o uso de substâncias químicas ou metálicas, como o lítio. Assim têm um sério impacto sobre o meio ambiente", observa Piconi. Além disso, a eficiência das baterias diminui com o tempo de uso.
Concreto em vez de água
A solução encontrada pela jovem empresa consiste em uma gigantesca torre de blocos de concreto, cada uma pesando 35 toneladas. Um guindaste especial integrado centralmente com seis braços move as peças - que mais lembra o brinquedo Lego - de cima para baixo usando energia renovável.
Durante o movimento descendente, causado pela força gravitacional, a energia armazenada é convertida de volta em energia elétrica, quase sem perda de energia. Um software especial controla automaticamente o processo de carga e descarga na torre. Fatores como o vento, que possivelmente poderia ter um efeito sobre os blocos e a torre, também são levados em conta.
O sistema assemelha-se assim ao princípio das usinas hidrelétricas reversíveis, que aproveitam a diferença de altura de duas bacias hidrográficas. Essa é uma tecnologia utilizada há muitas décadas. A água é bombeada para o nível mais alto quando há excedente de energia e as tarifas de eletricidade são baixas. Quando o consumo é elevado, a água é drenada e a eletricidade produzida é vendida a tarifas mais elevadas. Trata-se da forma mais popular: 96% da energia armazenada no mundo ocorre através desse processo.
Robert Piconi confessa que existe um ponto fraco no sistema: "Essas usinas só podem ser construídas em países que dispõem de muita água, montanhas e recursos financeiros". Porém em muitos deles, existe uma oposição forte devido às preocupações com a conservação da natureza. Os pesquisadores da jovem empresa encontraram uma solução: "A nossa torre de baterias pode ser construída em qualquer lugar. Os preços são muito mais baixos e o grau de eficiência energética é 80%, maior do que nas usinas reversíveis", enfatiza Piconi.
Clientes e investidores
Segundo a Energy Vault, uma torre de 120 metros de altura permite armazenar até 35 MWh, o que supre a necessidade de dois a três mil residências por oito horas. Os custos são calculados entre oito e nove milhões de francos.
Em meados de novembro, a empresa apresentou um pedido de construção de um protótipo: uma torre com 60 metros de altura nos arredores de Bellinzona, a capital do cantão do Ticino. A construção irá permitir otimizar o software e os processos de movimentação dos blocos de concreto.
Se o teste for bem-sucedido, o produto poderá ser lançada no mercado em 2020. Os potenciais clientes já estão na fila de espera. Existe uma grande demanda por sistemas eficientes de armazenamento de energia elétrica. Mais de 100 empresas anunciaram interesse e visitarão a fábrica piloto nos próximos meses, incluindo a Tata, o maior grupo industrial da Índia.
Energy Vault tem recursos financeiros suficientes para satisfazer a forte procura. Em agosto passado, a startup recebeu um aporte financeiro de 110 milhões de dólares do Vision Fund, um dos maiores fundos de investimento em novas tecnologias, um montante gigantesco para uma empresa recém-fundada.
Cooperação internacional
Nos próximos anos, bilhões de dólares serão investidos na produção de baterias. A pesquisa é realizada em várias áreas: sistemas eletroquímicos, eletromecânicos, térmicos ou baseados no hidrogênio. Mas o armazenamento industrial de eletricidade ainda dá os primeiros passos. As soluções oferecidas até agora não são lucrativas ou sustentáveis.
As torres de concreto de Energy Vault com os seus guindastes poderiam, a médio prazo, fechar a lacuna que existe no ciclo de fornecimento energético de baixas emissões, a partir de fontes de energia renováveis.
"O nosso sistema é amplamente baseado em uma tecnologia já conhecida: guindastes para elevadores de carga, guindastes móveis utilizados para movimentação de contêineres em navios, concreto e geradores fabricados pela ABB", acrescenta Robert Piconi
Esse engenheiro ressalta que a grande inovação trazida pela jovem empresa é o software, que controla autonomamente todos os processos levando-se em conta as necessidades do mercado da eletricidade e as condições meteorológicas. Idealmente, essa torre estaria localizada perto de usinas de energia eólica e solar, bem como de usinas industriais que não são desligadas à noite.
Energy Vault já estabeleceu uma cooperação com a gigante mexicana do cimento Cemex, que mantém um centro de pesquisa na Suíça. Os parceiros desenvolvem os blocos de concreto, que devem ser eficientes em termos de custos e isentos de poluentes. O objetivo é fabricá-los a partir de resíduos atualmente depositados em aterro.
Grandes expectativas
A força-motriz por trás da Energy Vault é Bill Gross. Através de sua empresa californiana Idealab, o americano apoiou 150 start-ups ativas em novas tecnologias e fontes de energia renováveis. Para impulsionar o projeto, Gross recorreu a dois conhecidos: Andrea Pedretti, engenheiro, do Ticino e inventor da nova tecnologia, e o empresário americano Robert Piconi, que por acaso mora no Ticino há vários anos.
Nos próximos meses, o Energy Vault terá de provar que tem um sistema eficiente e competitivo. Piconi, que já trabalhou para grandes multinacionais, está convencido de que pode resolver o problema do armazenamento de energia elétrica: "Há grandes expectativas, pois ninguém conseguiu resolver esse problema até hoje. Mas nós combinamos tecnologias comprovadas com um software inovador. Elas nos permitem produzir, armazenar e comercializar, pela primeira vez, eletricidade limpa a preços mais baixos do que a eletricidade produzida a partir de combustíveis fósseis."
Adaptação: Flávia C. Nepomuceno dos Santos