Um método antigo de armazenamento de calor pode ser a chave para um futuro sustentável em energia limpa, de acordo com um estudo recente.
Essa engenhosa tecnologia, que remonta à Idade do Bronze, pode proporcionar uma maneira eficiente e econômica de alcançar a meta climática da ONU de emissões líquidas zero até 2050.
Armazenamento de energia limpa com tijolos refratários
A técnica em questão envolve o uso de tijolos especiais capazes de absorver calor, conhecidos como tijolos refratários.
Esses tijolos são empilhados dentro de um recipiente isolado, armazenando o calor gerado por energia solar ou eólica em temperaturas adequadas para processos industriais.
O calor armazenado pode ser liberado conforme necessário, permitindo a passagem de ar por canais entre os tijolos refratários.
É uma solução simples, mas poderosa, que permite que indústrias como as de cimento, aço, vidro e papel operem com energia renovável mesmo na ausência de vento e luz solar. Essa técnica possibilitaria uma transição suave para fontes de energia mais limpas.
O conceito de armazenamento de energia térmica não é totalmente novo, e algumas empresas já começaram a comercializá-lo para uso na retenção de calor industrial.
Tecnologia da Idade do Bronze
Os tijolos refratários utilizados são feitos de materiais semelhantes aos que revestiam fornos e fornalhas na antiguidade. A verdadeira inovação está na combinação e proporção desses materiais, que foram otimizadas para armazenar calor de forma eficiente, em vez de apenas isolar.
Enquanto as baterias tradicionais armazenam eletricidade de fontes renováveis e geram calor sob demanda, os tijolos refratários apresentam uma vantagem única.
Economia e eficiência no armazenamento de calor
O autor principal do estudo, Mark Z. Jacobson, professor de engenharia civil e ambiental na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr e na Escola de Engenharia, destacou:
“A diferença entre o armazenamento em tijolos refratários e o armazenamento em baterias é que os tijolos armazenam calor em vez de eletricidade e custam um décimo do preço das baterias. Além disso, os materiais são simples, basicamente os mesmos componentes encontrados no solo.”
A maioria dos processos industriais exige calor em temperaturas elevadas. A fabricação de cimento, por exemplo, requer pelo menos 1.300 graus Celsius, enquanto a produção de vidro, ferro e aço demanda temperaturas acima de 1.000 graus Celsius.
Cerca de 17% de todas as emissões globais de dióxido de carbono são provenientes da queima de combustíveis fósseis para gerar calor nesses processos industriais.
Portanto, produzir calor industrial a partir de fontes renováveis poderia reduzir significativamente essas emissões.
Otimizando o armazenamento de energia
Focar no armazenamento de energia na forma mais próxima de seu uso final pode reduzir ineficiências na conversão.
O conceito é tão simples quanto armazenar água quente para banhos quentes ou gelo para bebidas frias. Neste caso, o estudo sugere: “Se você precisa de calor para a indústria, armazene-o em tijolos refratários.”
Os pesquisadores analisaram o impacto de usar tijolos refratários para armazenar a maior parte do calor industrial em um cenário futurista onde todos os países tenham migrado para fontes renováveis, como energia eólica, geotérmica, hidrelétrica e solar.
O estudo revelou que o uso desses tijolos poderia acelerar essa transição com um custo reduzido, trazendo benefícios para a saúde, o clima, a geração de empregos e a segurança energética.
Um futuro mais limpo com energia sustentável
Além dos impactos positivos no meio ambiente, acelerar a transição para energia limpa também melhora a saúde humana.
Pesquisas anteriores mostraram que a poluição causada pela queima de combustíveis fósseis resulta em milhões de mortes prematuras a cada ano.
“Cada unidade de combustível fóssil substituída por eletricidade reduz essa poluição do ar”, afirmou Jacobson, destacando a necessidade urgente de encontrar alternativas acessíveis para acelerar essa mudança.
Movido pela busca por soluções eficazes e rápidas, Jacobson voltou sua atenção para os tijolos refratários. Ele acredita que uma abordagem mais econômica será mais amplamente adotada, impulsionando a transição global para fontes renováveis mais limpas.
O impacto potencial dessa tecnologia da Idade do Bronze é imenso, prometendo grandes benefícios a baixo custo — desde a redução da mortalidade causada pela poluição até a facilitação de uma transição mais eficiente para a energia limpa.
Inovações modernas com técnicas ancestrais
Ao explorar o potencial dos tijolos refratários, é fundamental utilizar a tecnologia moderna para aprimorar essas técnicas antigas. Inovações como compostos avançados e nano-revestimentos podem aumentar a eficiência no armazenamento de calor.
A integração de tecnologias inteligentes, como sensores IoT e algoritmos de IA, pode otimizar os sistemas de energia térmica.
Por exemplo, sensores inteligentes podem monitorar as temperaturas em tempo real, garantindo um armazenamento e liberação de calor mais eficientes. Essa abordagem baseada em dados permite que os fabricantes alinhem a produção à disponibilidade de energia renovável.
Educar os envolvidos na indústria e demonstrar os benefícios da tecnologia dos tijolos refratários por meio de workshops e programas piloto pode incentivar sua adoção, conectando o conhecimento ancestral às soluções modernas para um futuro mais limpo e sustentável.
O estudo foi publicado na revista PNAS Nexus.
Com conteúdo do Earth.
Luiza Fontes é apaixonada pelas tecnologias cotidianas e pelo impacto delas no nosso dia a dia. Com um olhar curioso, ela descomplica inovações e gadgets, trazendo informações acessíveis para quem deseja entender melhor o mundo digital.
