Pesquisadores na Sardenha fizeram avanços notáveis em energia sustentável ao desenvolver baterias de sódio-água do mar para armazenamento de energia estacionária de curto e longo prazo. Eles descobriram que os SWBs podem armazenar energia de forma eficiente e estabilizar flutuações de energia usando tecnologia de bifenil de sódio combinada com energia das ondas. Espera-se que esta nova descoberta atenda às necessidades de energia e água da Sardenha, ao mesmo tempo em que captura dióxido de carbono. Este é um passo significativo na transição para energia limpa para áreas costeiras e ilhas.
Pesquisadores da Universidade de Perugia e da Universidade Sapienza de Roma realizaram um estudo sobre as capacidades promissoras das baterias de energia solar. Sua pesquisa gira em torno de um estudo de caso sobre a abundância de energia renovável na ilha da Sardenha.
Suas descobertas revelaram que as baterias de água do mar (SWBs), combinadas com a energia das ondas, podem estabilizar eficazmente as flutuações de energia e abrir caminho para um sistema de geração de energia completamente descarbonizado a longo prazo. A tecnologia de baterias de sódio, conhecida como SWBs, demonstra grande eficiência, utilizando água do mar como cátodo. Uma das muitas vantagens das SWBs é sua notável capacidade de armazenar energia de forma eficaz por períodos curtos e longos, garantindo um armazenamento de energia anual confiável.
Para aproveitar esse potencial, eles utilizaram bifenil de sódio (Na-BP) como anólito, criando uma tecnologia SWB notável. Esse design inovador permite que tanto o anólito quanto o católito (água do mar) fluam pelas células da bateria, assemelhando-se a uma bateria de fluxo redox convencional com eficiência notável.
Pesquisadores revelaram que uma das principais vantagens das baterias de armazenamento de energia à base de Na-BP é a capacidade de armazenar sódio metálico externamente . Ao expandir o reservatório de sódio metálico, essa característica inovadora aumenta consideravelmente a duração do armazenamento. Como resultado, torna-se viável armazenar energia por períodos que variam de horas a meses, ou mesmo ao longo das estações do ano, utilizando um único dispositivo. Isso não só aumenta a eficiência geral, como também reduz os custos de investimento.
Os pesquisadores afirmaram: "Este trabalho visa demonstrar a aplicabilidade da SWB para atender aos requisitos energéticos europeus, despertando o interesse dos setores público e privado no desenvolvimento necessário para levar as células em escala laboratorial, já desenvolvidas, a aplicações comerciais."
Para atingir esse objetivo, os pesquisadores exploraram o uso de baterias de ondas curtas (SWBs) em conjunto com conversores de energia das ondas . Sua investigação revelou que essa combinação poderia potencialmente diminuir as flutuações de energia na rede elétrica da Sardenha em mais de 85% . Especificamente, eles calcularam a redução na rampa de potência comparando valores consecutivos de potência em intervalos de um segundo. Além disso, armazenaram a energia no anólito de Na-BP.
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Os pesquisadores concluíram que, em uma perspectiva de longo prazo, as baterias de íons de sódio (SWBs) têm o potencial de atender às necessidades energéticas sazonais e anuais da Sardenha. Isso se deve à densidade volumétrica notavelmente alta do sódio metálico, que é cerca de quatro vezes maior que a do hidrogênio comprimido a 700 bar.
Para atingir a descarbonização total da rede da Sardenha, é necessária a integração de aproximadamente 340,000 m3 de metal Na. Essa quantidade é equivalente a um reservatório de Na com 12 metros de altura e que cobre uma área de superfície menor que quatro campos de futebol, conforme calculado pelos pesquisadores.
Além disso, as baterias de sódio-água do mar para armazenamento estacionário de energia a curto e longo prazo têm o potencial de suprir aproximadamente 29% das necessidades de água dessalinizada da população da Sardenha. Não só isso, como também possuem uma função suplementar de captura de dióxido de carbono , armazenando efetivamente 37.3 gramas de CO2 por kWh.
Os pesquisadores mencionaram no relatório que " os resultados da modelagem demonstram a eficácia do armazenamento de energia baseado em baterias de armazenamento de energia solar (SWB, na sigla em inglês), combinado com as abundantes fontes renováveis da Sardenha, possibilitando a completa descarbonização do sistema energético da ilha. Além disso, as funcionalidades de dessalinização e captura de CO2 das SWBs são um exemplo de implementação da transição para energia limpa que pode ser estendida a outras ilhas e áreas costeiras."
Fonte : Baterias de sódio-água do mar para armazenamento estacionário de energia a curto e longo prazo
