Cientistas propõem transformar minas abandonadas em baterias de gravidade

Uma vez esgotado o minério de uma mina, não há mais utilidade para ele – ele se torna apenas um buraco abandonado no solo. De acordo com um novo estudo, no entanto, os poços de tais minas poderiam servir em baterias de gravidade de armazenamento de energia.

Em primeiro lugar, o que é uma bateria de gravidade?

Bem, em poucas palavras, é um sistema no qual a eletricidade é gerada liberando uma carga pesada, permitindo que ela caia. Essa eletricidade pode então ser usada nos momentos em que as demandas da rede municipal são altas. Em outros momentos, quando há excesso de energia na rede, o sistema de bateria de gravidade usa parte dessa energia para puxar a carga de volta, armazenando efetivamente a energia para uso posterior.

Um dos tipos mais comuns de tecnologia é o que é conhecido como sistema hidrelétrico de armazenamento reversível. Nesta configuração, a água é liberada de uma elevação elevada, gerando eletricidade girando as turbinas enquanto desce a colina. Quando o excesso de energia está disponível, essa água é bombeada de volta ao ponto de partida.

No ano passado, cientistas do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados da Áustria (IIASA) propuseram um tipo diferente de bateria de gravidade. A ideia básica era que os elevadores em prédios altos usariam sistemas de frenagem regenerativa para gerar eletricidade enquanto reduziam as cargas pesadas dos andares mais altos para os mais baixos. Robôs de reboque autônomos puxariam as cargas para dentro e para fora dos elevadores, conforme necessário.

Isso nos leva ao sistema Underground Gravity Energy Storage (UGES) baseado em mina, recentemente proposto pelos mesmos pesquisadores. Também utilizaria elevadores, mas estes estariam em poços de minas abandonados existentes, e estariam levantando e abaixando contêineres cheios de areia.

Uma série de unidades de motor/gerador elétrico em ambos os lados do poço moveria cada elevador para cima e para baixo, gerando eletricidade por meio de frenagem regenerativa na descida e, em seguida, usando parte dessa eletricidade na subida.

Para máxima eficiência, os elevadores poderiam receber uma carga de areia na superfície, remover essa carga no fundo do poço e retornar à superfície vazios. Desnecessário dizer que a área de armazenamento no fundo do poço acabaria se enchendo de areia nesse cenário. Por isso, quando havia excesso de energia na rede, os elevadores teriam que trazer um pouco da areia de volta para cima. Uma combinação de correias transportadoras elétricas e caminhões basculantes seria usada para o carregamento e descarregamento.

Os cientistas estimam que a UGES poderia ter um potencial global de armazenamento de energia de 7 a 70 TWh (terawatts-hora), com a maioria das usinas localizadas em países onde já existem muitas minas abandonadas, como China, Índia, Rússia e NÓS.

"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", disse Julian Hunt, da IIASA, principal autor de um artigo sobre o estudo. “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”.

O artigo foi publicado recentemente na revista Energies.

Fonte: IIASA