Todo mundo na área da energia sabe que as grandes tendências em energia são sustentabilidade e localização. Isso é sustentabilidade por meio de Recursos de Energia Renovável (RERs) e localização por meio de microrredes, geração no local e armazenamento local.

Nesse contexto, a pergunta é: “A sustentabilidade da rede elétrica por trás do medidor requer um novo pensamento?”. À primeira vista, a resposta para isso é simples.

Isso, por sua vez, faz com que profissionais de diferentes setores comecem a debater qual bateria eles devem escolher para aquela solução de armazenamento de energia local específica.

Mas, em vez de começarmos com qual bateria, deveríamos começar avaliando nossas necessidades – o nível de proteção necessário, o orçamento e o quão sustentável é a solução.

Local e global

Um produto das tendências de localização e sustentabilidade global será o armazenamento de energia mais local.

A mudança também está chegando às redes de energia no local. É claro que, seja em hospitais, fábricas e Data Centers, onde quer que o armazenamento de energia precise estar próximo à carga, todos os operadores de edifícios estão olhando de forma diferente para como proteger a energia e manter as luzes acesas.

Aqui, as opções de armazenamento vão além das baterias químicas para várias tecnologias de armazenamento mecânico (mas, na verdade, a única opção mecânica atualmente viável para energia local são os volantes de inércia).

Nesses ambientes, mesmo um exame de alto nível das tecnologias de baterias deve ser motivo de preocupação e pausa para reflexão.

Cada solução pode ser julgada através de fatores de sustentabilidade semelhantes. São especialmente importantes fatores como matérias-primas específicas, processos de fabricação, reciclagem, infraestrutura de apoio necessária e regulamentações regionais.

Isso é necessário quando se trata de criar o círculo de sustentabilidade enquanto fornece o backup necessário.

Armazenamento de energia sustentável – o que fazer com as baterias?

Uma rápida olhada nos tipos de baterias existentes e novos que estão sendo desenvolvidos revela muito.

Para aplicações industriais que exigem armazenamento de energia próximo à carga, as opções familiares de armazenamento de baterias são baterias de chumbo-ácido recarregáveis que usam dióxido de chumbo como eletrodo positivo; chumbo metálico como eletrodo negativo; e ácido sulfúrico como eletrólito.

Do ponto de vista da sustentabilidade, os processos de produção e reciclagem dessas baterias podem causar poluição por chumbo e danos ambientais. O chumbo é um metal pesado tóxico que pode prejudicar os ecossistemas e a saúde humana. Em muitos lugares, o chumbo-ácido está sendo eliminado e substituído por tecnologias mais recentes.

Todo mundo está familiarizado com as baterias de íons de lítio (Li-ion). O lítio é o material ativo para os eletrodos positivos e negativos. Eles são conhecidos por alta densidade de energia e longa vida útil. No entanto, seu impacto na vida útil e custos ambientais são difíceis de calcular, e é difícil estabelecer uma sustentabilidade consistente. Ainda há poucas opções de reciclagem para baterias de íons de lítio em larga escala. Há também os desafios de gestão ambiental e os custos associados a grandes implantações de íons de lítio a serem considerados.

As baterias de níquel-zinco (Ni-Zn) são recarregáveis e usam hidróxido de óxido de níquel como eletrodo positivo (cátodo), zinco como eletrodo negativo (ânodo) e um eletrólito alcalino frequentemente usado em várias aplicações, incluindo eletrônicos de consumo e veículos elétricos híbridos. Assim como acontece com o lítio, a extração de níquel e zinco pode ter impactos ambientais, e a reciclagem desses materiais pode não ser tão difundida quanto com outros tipos de baterias.

As baterias não são a única possibilidade

Os nobreaks com suporte de armazenamento de energia do volante fornecem uma solução integrada em que o gerenciamento de frequência e tensão está alinhado com os requisitos de carga de trabalho.

O armazenamento de energia cinética do volante do motor é confiável, eficiente, de baixa manutenção, de baixa pegada e sustentável do começo ao fim. Em aplicações industriais e de Data Center, o armazenamento de energia cinética pode fornecer vários minutos de energia de resposta de emergência com capacidade de MW-plus.

Os volantes de inércia são modulares e relativamente pequenos. Ao contrário dos sistemas de bateria, eles não se degradam a cada uso, nem exigem infraestrutura HVAC adicional para uma operação eficiente e para permanecer estável e reduzir o risco de incêndio.

Toda a infraestrutura está sendo medida para a sustentabilidade. O mundo está caminhando para um momento de mais impacto ambiental e relatórios de sustentabilidade. Será interessante ver quais dados de emissões de escopo 1, 2 e, especialmente, 3 são relatados para implementações de baterias em grande escala nos próximos anos.