Congelar o ar até ele virar líquido e guardá lo em tanques como se fosse combustível parece coisa de ficção científica, mas a bateria de ar líquido está saindo do papel em Carrington, perto de Manchester. A tecnologia, chamada LAES na sigla em inglês para armazenamento de energia por ar líquido, usa eletricidade excedente para resfriar o ar a quase 200 graus negativos e depois o expande de volta para mover turbinas e gerar eletricidade quando a rede precisa.
O que é a bateria de ar líquido e como ela funciona?
A bateria de ar líquido é um sistema de armazenamento criogênico que opera em três etapas. Na primeira, o ar atmosférico é comprimido, resfriado e liquefeito a cerca de 196 graus negativos, ocupando 700 vezes menos volume do que no estado gasoso. Esse líquido é armazenado em tanques isolados a baixa pressão, sem risco de explosão.
A unidade de Carrington, operada pela Highview Power, está em estágio de construção avançada e será a primeira planta comercial de LAES em escala de grade no mundo. Com 50 MW de potência e 300 MWh de capacidade, ela entrará em operação até 2026 e usará apenas ar, aço e eletricidade, sem metais raros, sem risco de incêndio e sem degradação química ao longo dos ciclos.
Quais as principais vantagens do armazenamento por ar líquido?
As baterias de lítio dominam o armazenamento de curta duração, mas começam a perder competitividade quando a necessidade ultrapassa quatro ou seis horas. O ar líquido entra nessa faixa de longa duração com uma proposta diferente, que aproveita décadas de engenharia criogênica já dominada pela indústria de gases.
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Os três pilares que sustentam o interesse global nessa tecnologia são:
Como o sistema se compara a outras formas de armazenamento de longa duração?
O ar líquido não é a única alternativa às baterias químicas para longas durações. Hidrelétricas reversíveis, baterias de fluxo e armazenamento por hidrogênio também disputam esse mercado, cada uma com limitações geográficas, de custo ou de maturidade tecnológica. A vantagem do LAES está em poder ser instalado em qualquer terreno plano, sem depender de montanhas ou rios, e em usar uma cadeia de suprimentos já estabelecida.
Os fatores que diferenciam as tecnologias de armazenamento de longa duração são:
- A bateria de ar líquido pode ser instalada em locais planos e próximos a subestações, sem restrições geográficas
- Hidrelétricas reversíveis exigem desnível e grandes reservatórios, inviáveis em regiões planas ou densamente povoadas
- Baterias de lítio perdem capacidade após milhares de ciclos e têm custo elevado para durações acima de 4 horas
- Baterias de fluxo usam eletrólitos líquidos e duram décadas, mas ainda são caras e de fabricação limitada
- O armazenamento por hidrogênio verde sofre com baixa eficiência de ciclo completo, na faixa de 30% a 40%
O ar líquido pode resolver o problema da intermitência das renováveis no Brasil?
O Brasil tem uma matriz elétrica com forte presença hidrelétrica, mas a expansão da energia solar e eólica no Nordeste está criando excedentes diurnos que precisam ser armazenados para uso noturno. A topografia de grande parte do país não favorece hidrelétricas reversíveis em larga escala perto dos centros de carga, o que abre uma janela para tecnologias como o ar líquido.
Ainda não há projetos de LAES em desenvolvimento no país, mas o custo da tecnologia tende a cair com a operação das primeiras plantas comerciais. Se a unidade de Carrington entregar os resultados prometidos, o modelo poderá ser replicado em regiões como o interior de São Paulo ou o semiárido nordestino, onde há sol abundante, terreno disponível e proximidade com linhas de transmissão.
Como a unidade de Carrington se posiciona entre os projetos de armazenamento de longa duração?
Carrington não é a única iniciativa de armazenamento criogênico no mundo, mas será a primeira em escala de grade. Outros projetos de longa duração estão em operação ou construção, e a comparação entre eles ajuda a situar o estágio atual dessa corrida tecnológica.
Um panorama dos principais projetos de armazenamento de longa duração mostra o cenário:
| Projeto | Tecnologia | Capacidade | Status |
|---|---|---|---|
| Carrington Highview Power, Reino Unido | Ar líquido (LAES) | 50 MW / 300 MWh | Em construção |
| Snowy 2.0 Austrália | Hidrelétrica reversível | 2.200 MW / 350.000 MWh | Em construção |
| Dalian Flow Battery China | Bateria de fluxo vanádio | 100 MW / 400 MWh | Operacional |
O armazenamento de energia em ar líquido veio para competir com baterias de lítio?
A tecnologia de armazenamento criogênico não vai substituir as baterias de lítio no curtíssimo prazo, mas ocupa uma faixa onde elas não são competitivas. Para durações de seis, doze ou vinte e quatro horas, o custo nivelado do ar líquido tende a ser menor do que o de bancos de baterias dimensionados para a mesma energia total. A unidade de Carrington será o teste definitivo dessa promessa, operando conectada à rede britânica e exposta às variações reais de preço e demanda.
Com a construção avançando e a previsão de entrada em operação até 2026, o projeto da Highview Power representa um marco para o armazenamento de longa duração. Se os números se confirmarem, o ar que respiramos pode se tornar a bateria mais barata, limpa e abundante que a engenharia já conseguiu construir, guardando o vento da noite e o sol do meio-dia para os momentos em que a rede mais precisa.
