O que são baterias de gravidade? E como elas podem ser usadas em minas?
Quando o minério de uma exploração subterrânea acaba, tudo que resta é uma mina abandonada que pode se estender por quilômetros abaixo da terra. No entanto, um novo estudo aponta que as minas podem ser usadas como baterias de gravidade para armazenamento de energia. Mas o que exatamente é isso?
Baterias de gravidade produzem energia
O que é? Baterias de gravidade são um sistema produtor de eletricidade a qual a energia liberada pela queda de uma carga pesada é convertida em energia elétrica. Essa energia pode ser usada em momentos de sobrecarga na rede, e em casos de excesso o processo inverso é realizado. A energia excedente é usada para subir a carga novamente para ser usada posteriormente.
Onde é aplicado? A bateria de gravidade mais comum está associada aos sistemas hidrelétricos de armazenamento reversível. Para produzir energia a água é liberada de uma altura elevada, passa pelas turbinas gerando energia. Em caso de excesso, o excedente é usado para bombear a água para cima ao ponto inicial.
Outro exemplo de uma bateria de gravidade usando elevadores foi proposto por cientistas do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados da Áustria (IIASA). Os elevadores seriam equipados com frenagem regenerativa, um freio que ao ser acionado invés de converter energia cinética em calor e ruído, converte para eletricidade.
A energia elétrica seria produzida pelos os freios enquanto reduzem cargas pesadas dos andares mais altos para os mais baixos. As cargas seriam colocadas e tiradas dos elevadores por robôs autônomos de acordo com a necessidade.
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Adequando as minas
Nas minas abandonadas o sistema de bateria de gravidade seria como os dos elevadores.
Ele é chamado de Underground Gravity Energy Storage (UGES), proposto também pelos pesquisadores da IIASA. Os elevadores estavam localizados nas minas e as cargas seriam container de areia.O estudo publicado recentemente na revista Energies pretende equipar os elevadores com motores/geradores que os moveriam gerando eletricidade a partir de frenagem regenerativa na descida e usando parte da energia na subida.A areia desceria pelos container nos elevadores e seria colocada no fundo da mina. Após isso o elevador subiria vazio para repetir o processo. Quando houver excesso na rede elétrica os container passam a fazer o processo inverso. Usando o excesso para subir com a carga e consequentemente evitando que o buraco se encha.
Bateria de gravidade do sistema UGES. Quando enviada pelo elevadores para baixo, a areia ficaria armazenada nas cavidades da mina nos locais de armazenamento inferior [Lower storage sites]. Esse processo gera eletrecidade [Eletricity generation] através de frenagem regenerativa. Em caso de excesso, o processo inverso acontece levando areia de volta pra o armazenamento superior [Upper storage sites] para ser utilizada novamente, “armazenando energia” [Energi Storage]. (Credito: HUNT, Julian e outros)
Segundo os pesquisadores, o sistema de bateria de gravidade UGES possui um potencial de armazenamento de energia de 7 a 70 TWh (terawatts-hora). Isso usando as minas já abandonadas localizadas em grande parte em países como Rússia, China e Índia.
“Quando uma mina fecha, ela demite milhares de trabalhadores […] A UGES criaria algumas vagas, pois a mina forneceria serviços de armazenamento de energia depois que parasse as operações. As minas já contam com infraestrutura básica e estão conectadas à rede elétrica, o que reduz significativamente o custo e facilita a implantação de usinas UGES” aponta Julian Hunt, da IIASA e principal autor da pesquisa, em resposta a News Atlas.
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