O que são baterias gravitacionais e como funcionam?

O maior problema com a energia renovável é que quando a luz solar ou o vento desaparecem, a energia também desaparece. Você precisa de baterias para armazenar o excesso de energia para esses momentos, mas nem todas as “baterias” precisam ser químicas: basta usar a gravidade!

A maldição da abundância

Suponha que você não esteja acompanhando o avanço das soluções de energia renovável, como a energia solar. Nesse caso, você pode pensar que o principal desafio é obter energia solar e eólica suficiente, mas muitas vezes é o oposto.

Quando a sua fonte de energia renovável gera mais energia do que você precisa, você terá que usá-la ou perdê-la. É por isso que as instalações solares domésticas ligadas à rede podem devolver energia à rede e você pode até ser pago por isso!

As instalações residenciais solares fora da rede usam conjuntos de baterias para armazenar o excesso de energia para que possa ser usada à noite ou quando está nublado. Baterias especiais de chumbo-ácido de ciclo profundo têm sido populares para esse uso, mas soluções à base de lítio, como o Tesla Power Wall, estão se tornando uma solução melhor atualmente.

Sejam chumbo-ácido ou lítio, essas baterias armazenam energia usando um processo eletroquímico, mas e se você pudesse armazenar e liberar energia sem precisar de um eletrólito ?

Baterias gravitacionais têm potencial (energia)

É aqui que entra a ideia de uma bateria gravitacional. A gravidade é aquela força que nos mantém firmemente no chão. É por isso que “o que sobe deve descer”. Superar a gravidade exige uma enorme quantidade de energia. Você precisa de um foguete químico do tamanho de um prédio para lançar em órbita uma espaçonave relativamente pequena com alguns astronautas a bordo.

Quando você levanta um objeto sobre uma mesa, as calorias que você queima para levantá-lo são convertidas em energia potencial, agora armazenada naquele objeto. Se o seu gato derrubar aquele objeto da mesa mais tarde, essa energia potencial será liberada quando o objeto cair de volta no chão.

Uma bateria gravitacional converte essa energia potencial em eletricidade, mas existem muitas maneiras diferentes de converter energia potencial em energia elétrica.

Diferentes tipos de baterias gravitacionais

O exemplo mais comum de bateria gravitacional hoje também já é amplamente utilizado. As empresas de energia bombeiam água para reservatórios elevados para armazenar energia. Posteriormente, quando desejam ter acesso a essa energia, a água é liberada e flui para outro reservatório, passando por uma turbina hidrelétrica antes de chegar lá. Esses sistemas de turbina com bomba de água funcionam bem, mas há poucos lugares onde você pode construí-los, sem mencionar que eles não são realmente reduzidos de maneira útil.

Existem empresas como a Gravitricity  que estão construindo grandes baterias de gravidade que podem ser instaladas em qualquer lugar, ao contrário das soluções de reservatório de água. Sua plataforma de demonstração usa dois pesos de 25 toneladas em uma plataforma de 15 metros (49,21 pés) para fornecer 250 kW de energia. A empresa afirma que sua tecnologia pode escalar até 20 MW e que seus sistemas têm uma vida útil projetada de 50 anos.

A vantagem desses sistemas é que você pode produzir muita energia em pouco tempo ou pequenas quantidades em longos períodos. Também é excelente como uma forma de garantir que haja energia se as energias renováveis ​​sofrerem uma queda transitória, uma vez que leva menos de um segundo para atingir a produção total de energia. Mais importante ainda, a longo prazo, funciona mais barato do que as instalações de baterias de lítio, proporcionando desempenho semelhante, por isso chamou a atenção dos produtores de energia renovável!

Em pequena escala, existem produtos como o (agora extinto) Gravity Light  , onde levantar um peso fornece cerca de 20 minutos de luz e elimina a necessidade de iluminação perigosa com querosene.

As baterias gravitacionais são provavelmente um componente chave de uma rede de energia renovável prática e sustentável, graças à sua simplicidade e longevidade potencial.