Quais são as alternativas às baterias de armazenamento de íons de lítio?

Entre os sistemas de armazenamento de energia, a bateria de íons de lítio é certamente a tecnologia com mais mercado.Mas outras fórmulas mais eficientes estão lentamente a estabelecer-se.

A energia renovável é o futuro, mas a sua exploração em larga escala requer soluções avançadas de armazenamento.A produção a partir de fontes como a solar e a eólica é variável e nem sempre alinhada com a procura de energia.É aqui que entram em jogo os sistemas de armazenamento de energia, fundamentais para garantir a disponibilidade em momentos de necessidade, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis.Até agora, o mercado se concentrou em apenas uma exceção:lá bateria de lítio.

Mas o domínio das baterias de iões de lítio no armazenamento de energia poderá em breve ser desafiado por um grupo de novas tecnologias que visam armazenar energia durante muitas horas, e depois por muito mais tempo.A investigação “Pesquisa de custos de armazenamento de energia de longa duração” O relatório da BloombergNef sobre os custos do armazenamento de energia de longa duração mostra que, embora a maioria dessas tecnologias ainda esteja em seus estágios iniciais e seja cara, alguns já atingem custos mais baixos aos de íons de lítio com melhor desempenho.

Existem tecnologias de armazenamento que são mais eficientes que o lítio

Com o aumento da produção de energia renovável, cresce a necessidade de acumular energia por longos períodos.Armazenar energia produzida a partir de fontes limpas para lidar com a intermitência das próprias fontes é a principal função das baterias de armazenamento.De acordo com o estudo da Bloomberg, os sistemas de armazenamento de energia térmica (Testes:Armazenamento de energia térmica) e de ar comprimido (Cés:Armazenamento de energia de ar comprimido) apresentam-se como as soluções mais económicas para armazenamento de longa duração, com custos respectivos de 232 e 293 dólares por quilowatt hora.Em comparação, em 2023, os sistemas de íons de lítio tinham um custo médio de US$ 304 por quilowatt-hora para uma operação de 4 horas.Estas novas tecnologias, além de ser mais barato para durações superiores a oito horas, oferecem ainda a possibilidade de armazenamento de energia por até 24 horas, com margens para prorrogação.

Normalmente, o custo unitário da maioria das soluções de armazenamento de energia de longa duração diminui a cada hora adicional de armazenamento.Isto aplica-se em particular aos sistemas TES e CAES, tornando estas tecnologias mais eficientes do que as baterias de iões de lítio.Estas últimas, de facto, implicam um aumento linear dos custos com o aumento das horas de armazenamento.A análise da Bloomberg destaca que, excepto na China, onde as baterias de iões de lítio são muito baratas, novas soluções de armazenamento já são mais convenientes em muitos mercados por períodos superiores a oito horas.

Hoje, em relação às baterias de lítio, aproximadamente 16 GW estão instalados em todo o mundo (ou 35 GWh:a primeira medida, o watt, expressa a potência, portanto a energia produzida num segundo, enquanto o watt/hora expressa a energia produzida num determinado período) de sistemas em escala de utilidade, ou seja, em grande escala, e estima-se uma meta de 63 GW até 2026;a nível europeu, em 2021 haverá cerca de 4,6 GW (ou 7,7 GWh) instalados.Considerando, no entanto, toda a capacidade global instalada para todas as aplicações – incluindo mobilidade elétrica, eletrónica, armazenamento residencial – são aproximadamente 1.500 GWh.Em 2022, a produção global de células de lítio (abrangendo também o setor da mobilidade elétrica) atingiu os 700 GWh/ano, com operadores ativos no mercado há mais de 10 anos.

E na Itália?

Para atrair investimentos no sector do armazenamento em Itália, o Decreto Legislativo 210/21 introduziu o MACSE (Mecanismo de Provisionamento de Capacidade de Armazenamento Elétrico), um mecanismo destinado a apoiar a difusão e integração das energias renováveis ​​no sistema eléctrico nacional, incentivar o desenvolvimento da capacidade de armazenamento de energia.O objectivo da Macse é garantir que a electricidade produzida em excesso durante os períodos de baixa procura possa ser armazenada e depois libertada quando a procura for elevada, estabilizando assim a rede eléctrica e reduzindo a necessidade de recorrer a combustíveis fósseis para compensar os picos de consumo.

Macse envolve a adjudicação de contratos de fornecimento de longo prazo através de leilões competitivos.Estes leilões são organizados pela Arera (Autoridade Reguladora de Energia, Redes e Ambiente) com o apoio do GSE (Gestor de Serviços Energéticos) e são geridos pela Terna, proprietária da rede italiana de transporte de eletricidade.Podem participar dos leilões operadores autorizados a construir e operar novos sistemas de armazenamento de energia.Macse considera várias tecnologias de armazenamento de energia, mas a seleção de tecnologias elegíveis depende da sua maturidade tecnológica e comercial.Atualmente, portanto, as principais tecnologias incluídas são baterias de íon de lítio e bombeamento hidrelétrico, ideal para armazenamento de energia em grande escala e longo prazo.

• O que são bombeamento hidrelétrico? São uma tecnologia de armazenamento de energia utilizada para armazenar o excesso de energia elétrica produzida em períodos de baixa demanda e liberá-la em períodos de alta demanda.Este sistema utiliza duas bacias hidrográficas em altitudes diferentes e um mecanismo de bombeamento e geração.Quando há excedente de electricidade, por exemplo durante a noite, quando a procura é baixa, esta energia é utilizada para bombear água da bacia inferior para a superior.Este processo transforma energia elétrica em energia potencial gravitacional.Quando a procura de electricidade aumenta, a água armazenada na bacia superior é libertada através de turbinas que produzem electricidade enquanto a água flui para a bacia inferior.Este processo transforma a energia potencial gravitacional da água em energia cinética e depois em energia elétrica.

Mas o Macse também foi concebido promover a adoção de tecnologias inovadoras, reservando uma quota de 10% das quotas de aquisição para soluções emergentes que possam revelar-se competitivas no futuro.Isto permite que novas tecnologias ganhem gradualmente espaço no mercado de armazenamento de energia e, caso demonstrem resultados promissores, desafiem o domínio das baterias de lítio.