Fazendo feno enquanto o sol brilha: armazenando calor solar em sal fundido

Fazer feno enquanto o sol brilha é um velho ditado que incentiva a aproveitar as condições favoráveis ​​enquanto duram. No contexto da energia renovável, esse ditado é particularmente relevante, pois pesquisadores e engenheiros trabalham incansavelmente para desenvolver métodos eficientes e econômicos para aproveitar e armazenar energia solar. Uma dessas tecnologias promissoras é o uso de sal fundido para armazenar calor solar, que oferece uma solução sustentável e confiável para a natureza intermitente da energia solar.

A energia solar tem sido apontada como uma fonte limpa e abundante de energia, mas sua natureza intermitente tem sido um obstáculo significativo para sua adoção generalizada. O sol brilha apenas durante o dia e, mesmo assim, a cobertura de nuvens e outras condições climáticas podem reduzir a quantidade de luz solar que atinge os painéis solares. Essa variabilidade na geração de energia solar torna difícil contar com a energia solar como fonte primária de eletricidade. Para superar esse desafio, os pesquisadores têm explorado vários métodos de armazenamento de energia solar para que ela possa ser usada quando o sol não estiver brilhando.

Um desses métodos é o uso de sal fundido como meio para armazenar o calor solar. O sal fundido é uma mistura de sais que pode ser aquecida a temperaturas extremamente altas, normalmente em torno de 1.000 graus Fahrenheit, sem quebrar ou evaporar. Essa propriedade torna o sal fundido um candidato ideal para armazenar grandes quantidades de energia térmica, que pode ser convertida em eletricidade quando necessário.

O conceito de usar sal fundido para armazenar o calor solar não é novo, mas avanços recentes na tecnologia o tornaram mais viável e econômico. Em um sistema típico de armazenamento de energia de sal fundido, a luz solar é concentrada usando espelhos ou lentes em uma torre central contendo o sal fundido. A luz solar concentrada aquece o sal a altas temperaturas, que podem ser armazenados em tanques isolados para uso posterior.

Quando a eletricidade é necessária, o sal fundido quente é bombeado através de um trocador de calor, onde transfere sua energia térmica para um fluido de trabalho, geralmente água ou vapor. Esse fluido aquecido aciona uma turbina, que gera eletricidade. Uma vez transferida a energia térmica, o sal fundido resfriado é devolvido ao tanque de armazenamento, onde pode ser reaquecido pelo sol e usado novamente em um ciclo contínuo.

O uso de sal fundido para armazenar calor solar oferece várias vantagens sobre outros métodos de armazenamento de energia. Primeiro, o sal fundido pode armazenar uma grande quantidade de energia em um volume relativamente pequeno, tornando-se um meio de armazenamento eficiente. Em segundo lugar, as altas temperaturas operacionais dos sistemas de sal fundido permitem maior eficiência de conversão ao gerar eletricidade, o que pode ajudar a reduzir o custo total da energia solar. Finalmente, os sistemas de armazenamento de sal fundido são relativamente de baixa manutenção e têm longa vida útil, o que pode contribuir ainda mais para sua relação custo-benefício.

Vários projetos de armazenamento de energia de sal fundido em grande escala já estão em operação em todo o mundo e outros estão em desenvolvimento. Um exemplo notável é o Projeto de Energia Solar Crescent Dunes em Nevada, que começou a operar em 2015. Esta instalação usa sal fundido para armazenar o calor solar coletado de mais de 10.000 espelhos e tem uma capacidade de armazenamento de 1,1 gigawatts-hora, o suficiente para alimentar 75.000 casas por um dia.

Enquanto o mundo continua a enfrentar os desafios das mudanças climáticas e a necessidade de fontes de energia sustentáveis, o uso de sal fundido para armazenar o calor solar oferece uma solução promissora. Ao fazer feno enquanto o sol brilha, podemos aproveitar o poder do sol e armazená-lo para uso quando for mais necessário, ajudando a criar um futuro energético mais resiliente e sustentável.