Armazenamento da Energia Elétrica (Energia Eólica)

Por Caroline Faria
A energia eólica pode ser convertida em diversas outras formas de energia através de aerogeradores ou aeromotores que podem atuar em conjunto com outros sistemas. Essa diferenciação entre “aerogeradores” e “aeromotores” é feita pelo tipo de energia que será produzida, ou convertida, pela turbina eólica para uso final: se for gerada algum tipo de energia mecânica, dizemos que é um aeromotor, se for gerada energia elétrica, dizemos que é um aerogerador.

Entretanto, a energia dos ventos não é constante (em alguns períodos do ano venta muito, em outras quase não há ventos) por isso, quando a demanda por energia é constante, é necessário utilizar mecanismos para armazenar, de forma indireta, a energia dos ventos, ou seja, a energia gerada na forma elétrica ou mecânica. Assim, nas ocasiões em que a produção de energia pelas turbinas for maior que a demanda pode-se armazenar o excedente para usar quando a situação se inverter. Digamos que esta seja uma forma de não “desperdiçar” a energia produzida.

Podemos dividir as formas de armazenamento indireto da energia eólica em dois grupos: mecânicas e elétricas. A diferença entre ambas, é que na primeira (mecânica) são utilizados mecanismos que usam forças de natureza mecânica para realizar o armazenamento e, na segunda (elétrica), é usado o excedente da eletricidade gerada pela turbina para acionar os mecanismos de armazenamento.

No caso da energia elétrica temos o inconveniente de que ela não pode ser armazenada como “energia elétrica”. Então são usados alguns mecanismos para armazená-la sob outras formas. Veja a seguir os mecanismos mais utilizados e alguns exemplos de como podem armazenar energia:

- Bateria: a bateria é um conjunto de células eletroquímicas capazes de armazenar a energia eólica - elétrica sob a forma de energia química. Existem basicamente dois tipos de baterias eletroquímicas: as recarregáveis e as não-recarregáveis. As baterias recarregáveis são aquelas onde é possível reverter as reações de oxidação-redução dos componentes químicos da bateria para que se possa gerar energia novamente; e as não-recarregáveis, são aquelas onde não é possível (ou é muito difícil) reverter a reação. As primeiras é que são usadas para o armazenamento da energia eólica (elétrica), pois, uma vez que a bateria foi usada pode-se recarregá-la usando o excedente produzido pela turbina.

- Geração de H2: a energia eólica – elétrica pode ser convertida e depois armazenada sob a forma de energia química do hidrogênio. A conversão se dá pelo processo de eletrólise da água, quando as moléculas de água são separadas, pela ação de corrente elétrica, em átomos de hidrogênio e oxigênio e liberam energia. O hidrogênio, então, poderá ser armazenado para posterior utilização em células combustíveis (que recombinam o oxigênio do ar com o hidrogênio para gerar eletricidade) de três formas diferentes: comprimido e engarrafado, liquefeito e armazenado em garrafas isoladas termicamente ou absorvido em hidratos metálicos.

- Calor: o armazenamento do excedente da energia eólica - elétrica sob a forma de calor (energia térmica) pode ser feito com o uso de resistores. Os resistores são componentes que transportam corrente elétrica e ao fazê-lo se aquecem liberando calor. Os resistores podem usados, por exemplo, para aquecer água que ficará armazenada em um recipiente térmico ou na forma de vapor, a fim de que o calor possa ser usado novamente mais tarde.

- Motor-bomba: nesta forma de armazenamento o que se faz é usar a energia elétrica produzida pelo sistema eólico para alimentar uma bomba, movida a eletricidade, que irá transportar a água de um corpo hídrico para um reservatório em determinada altura. A energia ficará então, armazenada sob a forma de energia potencial da massa de água armazenada que, quando for necessário será liberada e poderá acionar uma turbina geradora de eletricidade (parecido com uma usina hidrelétrica só que em proporções menores).

- Motor-compressor: o motor compressor é um mecanismo que permite o armazenamento da energia eólica - elétrica na forma de energia potencial do ar comprimido que pode ser armazenado em um recipiente próprio para posterior utilização no acionamento de turbinas gerando, novamente, eletricidade.

- Motor-volante: o volante (também chamado de flywheel), é uma roda que armazena a energia através do movimento giratório (energia cinética) por tempo “indeterminado” (baseado na lei da conservação da energia a roda em movimento tende a permanecer em movimento desde que não sofra a ação de nenhuma força contrária. Na flywheel existem mecanismos que anulam as forças contrárias então, enquanto eles se mantiverem íntegros o volante continuará girando.). A diferença entre o motor-volante e o volante-mecânico é somente a forma de “dar a partida”: no primeiro, usa-se a energia elétrica para acionar o movimento do volante e no segundo usa-se a energia mecânica.

Fontes
NETO, P. A. B. Energia Eólica, UFLA/FAEPE, Lavras.
http://www.fem.unicamp.br
http://www.cresesb.cepel.br