Minas abandonadas podem ser transformadas em ‘baterias’ de gravidade que podem alimentar todo o planeta

Quando uma mina esgota seus recursos, muitas vezes ela se torna uma monstruosidade esquecida. Mas os cientistas agora querem dar-lhes uma nova vida como unidades de armazenamento de energia.

À medida que o mundo se volta cada vez mais para fontes de energia renováveis, como eólica e solar, o desafio de armazenar o excesso de energia torna-se cada vez mais premente. Mas um novo estudo do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados (IIASA), na Austrália, sugere que uma solução improvável pode estar escondida à vista de todos: minas abandonadas.

De acordo com o estudo, as minas desativadas podem ser reaproveitadas para operar como “baterias de gravidade”. A ideia é simples: o excesso de energia é usado para levantar objetos pesados, como areia, para dentro da mina. Quando a energia é necessária novamente, o peso é descartado, girando uma turbina e convertendo a energia cinética da gravidade de volta em eletricidade.

Essa eletricidade pode então ser utilizada quando as demandas da rede são altas e, em outros momentos, quando há excesso de energia na rede, o sistema de baterias de gravidade usa parte dessa energia para puxar a carga de volta, armazenando a energia para uso posterior .

Armazenamento de energia por gravidade

Uma das principais vantagens desse método é que ele não sofre dos mesmos problemas de autodescarga que as baterias tradicionais. A energia é armazenada no potencial gravitacional do próprio peso, e não em uma bateria de base química que pode perder sua carga com o tempo.

Uma das tecnologias de energia gravitacional mais comuns é representada por sistemas hidrelétricos de armazenamento bombeado, onde a água é liberada de uma elevação elevada, gerando eletricidade por meio da rotação de turbinas enquanto desce. Quando há excesso de energia, a água é bombeada de volta para o topo.

Mas o verdadeiro apelo da ideia é que já existem milhões de minas abandonadas em todo o mundo que poderiam ser convertidas de forma relativamente barata para esse fim. A maioria contém a infraestrutura básica necessária e já está conectada à rede elétrica.

“Quando uma mina fecha, demite milhares de trabalhadores. Isso devasta comunidades que dependem apenas da mina para sua produção econômica. A UGES criaria algumas vagas, pois a mina forneceria serviços de armazenamento de energia depois que parasse de operar ”, diz Julian Hunt, pesquisador do Programa de Energia, Clima e Meio Ambiente da IIASA e principal autor do estudo. “As minas já contam com a infraestrutura básica e estão conectadas à rede elétrica, o que reduz significativamente o custo e facilita a implantação das usinas da UGES.”

Os pesquisadores do IIASA propuseram um novo tipo de bateria de gravidade, conhecida como Underground Gravity Energy Storage (UGES), que utiliza elevadores em poços de minas desativadas existentes e eleva e abaixa contêineres cheios de areia. O motor elétrico e as unidades geradoras em ambos os lados do poço movem o elevador para cima e para baixo, gerando eletricidade por meio de frenagem regenerativa na descida e usando parte dessa eletricidade na subida.

O IIASA estima que custaria cerca de US$ 1 a 10 por quilowatt-hora para converter uma mina e mais US$ 2.000 por quilowatt de capacidade de energia. Mas o retorno potencial é enorme: os pesquisadores acreditam que seu método pode ter um potencial global de 7 a 70 terawatts-hora, com a maior parte desse potencial concentrado na China, Índia, Rússia e EUA – os países com as minas mais abandonadas . Para colocar isso em perspectiva, o consumo global de energia para 2021 foi de cerca de 25 terawatts-hora .

Mas os benefícios de reaproveitar minas abandonadas para armazenamento de energia não param por aí. Os pesquisadores também acreditam que a operação de baterias de gravidade nessas minas poderia restaurar ou preservar alguns dos empregos perdidos quando as minas fecharam.

É uma ideia que ainda está nos estágios iniciais de pesquisa e desenvolvimento, mas que pode ter um grande impacto no futuro do armazenamento de energia renovável. O próximo passo é investigar a viabilidade da ideia em uma escala maior, mas o estudo do IIASA sugere que as minas abandonadas podem ser uma solução econômica que também pode gerar empregos.

“Para descarbonizar a economia, precisamos repensar o sistema energético a partir de soluções inovadoras utilizando os recursos existentes. Transformar minas abandonadas em armazenamento de energia é um exemplo de muitas soluções que existem ao nosso redor, e só precisamos mudar a forma como as implantamos”, conclui Behnam Zakeri, coautor do estudo e pesquisador do Programa IIASA de Energia, Clima e Meio Ambiente.

As descobertas foram publicadas na revista Energies