O armazenamento de energia de ar comprimido (CAES) é uma tecnologia que armazena energia sob a forma de ar comprimido. A energia é armazenada em uma caverna ou reservatório subterrâneo e pode ser usada para gerar eletricidade quando necessário.
A tecnologia CAES foi desenvolvida pela primeira vez nos anos 70 e tem sido utilizada comercialmente desde o início dos anos 90. Existem atualmente duas usinas CAES em operação no mundo, uma na Alemanha e outra no Alabama, nos Estados Unidos.
A principal vantagem do CAES é que pode armazenar grandes quantidades de energia por longos períodos de tempo. A central CAES alemã tem uma capacidade de 9,3 gigawatt-hora (GWh) e pode fornecer energia por até 4 horas em plena capacidade.
Outra vantagem da CAES é que pode ser utilizada para complementar as fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar. Quando as fontes de energia renováveis não estão disponíveis, a central CAES pode fornecer energia.
As instalações CAES também são relativamente baratas para construir e operar. A usina CAES alemã custou US$560 milhões para construir e tem um custo operacional de US$0,02 por quilowatt-hora (kWh).
A principal desvantagem do CAES é que ele requer uma grande quantidade de espaço. A planta CAES alemã cobre uma área de 4 quilômetros quadrados (1,5 milhas quadradas).
A tecnologia CAES ainda está em fase inicial de desenvolvimento e há espaço para melhorias. Por exemplo, a eficiência das instalações CAES pode ser melhorada através da utilização de tanques de armazenamento de ar com pressão mais elevada.
Em geral, a tecnologia CAES é uma tecnologia promissora que pode fornecer energia sob demanda e complementar as fontes de energia renováveis. Quanto custa o armazenamento de energia de ar comprimido? De acordo com um relatório do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), o custo dos sistemas de armazenamento de energia de ar comprimido (CAES) pode variar de $0,30 a $0,60 por quilowatt-hora (kWh), com a maioria dos sistemas caindo na faixa de $0,40 a $0,50 por kWh. Este custo inclui o custo do compressor, o custo do tanque de armazenamento de ar, o custo do permutador de calor e o custo da ligação à rede eléctrica.
O fator principal que determina o custo de um sistema CAES é o tamanho do sistema. Os sistemas maiores tendem a ser mais caros por kWh do que os sistemas menores. Isto é devido às economias de escala associadas aos sistemas CAES. Por exemplo, um sistema CAES de 200 MW terá um custo menor por kWh do que dois sistemas CAES de 100 MW.
Outros fatores que podem afetar o custo dos sistemas CAES incluem a localização do sistema, o tipo de compressor utilizado, o tipo de tanque de armazenamento de ar utilizado, e o tipo de trocador de calor utilizado.
Em geral, os sistemas CAES são mais caros que outros tipos de sistemas de armazenamento de energia, tais como os sistemas de armazenamento de baterias. No entanto, os sistemas CAES têm uma série de vantagens sobre os sistemas de armazenamento de baterias, incluindo armazenamento de maior duração, maior eficiência e menor impacto ambiental.
Quais são as vantagens do armazenamento de energia de ar comprimido?
A principal vantagem do armazenamento de energia de ar comprimido (CAES) é que é uma forma muito eficiente de armazenar energia. Os sistemas CAES podem armazenar energia por longos períodos de tempo, e podem liberá-la muito rapidamente quando necessário. Isto torna-os ideais para utilização em aplicações como o armazenamento de energia eólica, onde a energia precisa de ser armazenada por períodos em que o vento não sopra, e depois libertada rapidamente quando a procura é elevada.
Os sistemas CAES também são muito flexíveis em termos de como podem ser utilizados. Por exemplo, eles podem ser usados para armazenar energia de uma variedade de fontes, incluindo fontes renováveis como o vento e a energia solar. Isto torna-os uma opção ideal para utilização num sistema de rede inteligente, onde a energia de uma variedade de fontes precisa de ser armazenada e gerida de uma forma eficiente.
Outra vantagem dos sistemas CAES é que eles são relativamente baratos para construir e operar. Isto deve-se ao facto de utilizarem materiais facilmente disponíveis, tais como ar, e não necessitarem de baterias ou outros dispositivos de armazenamento dispendiosos.
Finalmente, os sistemas CAES têm uma eficiência muito elevada. Isto significa que eles podem armazenar uma grande quantidade de energia em um espaço pequeno, e podem liberá-la muito rapidamente quando necessário.
Você pode recarregar ar enlatado?
Sim, você pode reabastecer ar enlatado, mas não é tão simples como simplesmente despejar mais ar dentro da lata. O ar enlatado é normalmente composto por duas partes: a lata em si e um cartucho de ar comprimido. A lata é concebida para manter o cartucho de ar comprimido no lugar e libertar o ar comprimido quando se pressiona o bico.
Para encher novamente a lata, terá primeiro de remover o cartucho de ar comprimido vazio e substituí-lo por um novo. Depois, terá de voltar a aparafusar a lata e pressurizá-la. Isto pode ser feito com uma bomba manual ou com um compressor de ar. Uma vez pressurizada, a lata está pronta para ser usada.
Quanta energia é necessária para comprimir o ar?
A quantidade de energia necessária para comprimir o ar depende do tamanho do compressor, da pressão do ar, do volume de ar a ser comprimido e da eficiência do compressor. Um compressor pequeno típico pode usar 1 kWh para comprimir 1 m3 de ar da pressão atmosférica para 6 MPa (85 psi).