Colunista Filipe Vasconcelos (Energia - Tecnologia): Armazenamento de energia a ar comprimido

A ideia é bastante simples: o ar (daquele banal que respiramos) é comprimido em formações geológicas subterrâneas (antigas minas ou cavernas) que são usadas como tanques de armazenamento.

O ar comprimido é bombeado para dentro da caverna à noite, quando a procura de energia é menor e, durante o dia, o ar é libertado, forçando-o através de uma turbina e assim gerando energia. A esta tecnologia chamamos em inglês Compressed Air Energy Storage (CAES) e em português Armazenamento de energia a ar comprimido.

A tecnologia não é nova, A primeira central deste tipo foi em Huntorf, na Alemanha em 1978, mas só agora começa a fazer mais sentido com a necessidade crescente que existe em integrar cada vez mais renováveis nos sistemas eletroprodutores.

Armazenar energia é o santo graal de qualquer utility. Tal pode ser feito com água em albufeiras e agora cada vez mais com baterias, onde começam a existir projetos cada vez maiores e mais relevantes. O CAES é uma alternativa adicional.

Uma empresa americana tem vindo a testar uma abordagem diferente e, aparentemente, mais eficiente ao processo. A base do processo é igual, ou seja, o ar é comprimido e bombeado, mas agora tal não é efetuado em cavernas mas sim em tubagens (o mesmo tipo de tubagens usadas para o gás natural).

Isto significa que a tecnologia pode ser usada em mais sítios, ao invés de apenas onde há uma formação subterrânea disponível. Logo, mais clientes e maior mercado potencial.

Adicionalmente, existe uma diferença fundamental entre técnica agora testada e a tecnologia convencional de CAES. A compressão e expansão do ar são feitas a temperatura constante e o processo não necessita de gás natural para aquecimento do ar, poupando assim combustível no seu processo e tornando-o mais eficiente.

Eu explico um pouco melhor. Um processo típico de CAES implica alterações de pressão de 1 bar até mais de 200 bar, que se forem muito rápidos, podem produzir extremos de temperatura do ar. O ar ao ser comprimido aumenta a pressão e com esta a temperatura também aumenta – compressão adiabática - para os "nerdies", é a Lei dos gases ideais: PV = nRT ( em que: P é a pressão em Pascal; V é o volume em metros cúbicos; n é o número de moles; R é a constante universal dos gases perfeitos; T é a temperatura em Kelvin)

A chave para o processo foi assim limitar estes extremos de temperatura, através de compressão e expansão a uma temperatura constante – compressão isotérmica – e tornando assim mais eficiente.

Mas nem tudo é espetacular...

Quando olhamos para uma tecnologia como o CAES é devemos ter em atenção que, para que esta possa ser viável, importa garantir que existe potencial de escala, de outra forma o processo não é eficiente e não se traduz num impacto visível no mercado. Assim, o mínimo desejável para garantir a viabilidade do projeto, implica um CAES com mais de 100MW de potência e isso só deverá ser possível em formações geológicas existentes ou cavernas.

O processo de desenvolvimento tecnológico aproxima-se bastante da seleção natural de Darwin: sobrevivem os que melhor se adaptam. Neste caso, não creio que possamos já perceber se o ar comprimido em tubagens tem futuro no sector da energia, mas uma coisa é certa, as tecnologias de armazenamento a ar comprimido devem fazer parte do conjunto de soluções que importa acompanhar e validar a sua maturidade para uma eventual aplicação em Portugal.

Filipe Morais Vasconcelos, engenheiro mecânico pela Universidade Nova de Lisboa, Pós-graduado pela Université Paris X e MBA pela London Business School é desde 2015 Managing Partner da S317 Consulting. Foi Administrador da YAP_ON Sustainable Solutions entre (2014-2015), Diretor-Geral da Adene (2012-2014), Assessor do Secretário de Estado da Energia no XIX Governo Constitucional (2011-2012), Consultor Sénior no grupo EDP (2004–2011) e Consultor na Accenture (2001–2003). O autor escreve, por opção, ao abrigo do novo Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa.