Tijolos “elétricos” se combinam para produzir baterias térmicas

Em Massachusetts, nos EUA, uma startup está testando o que pode ser uma das tecnologias mais inovadoras de energia limpa. A Electrified Thermal Solutions desenvolveu o que seus fundadores chamam de Joule Hive, uma bateria térmica do tamanho de um elevador.

O Hive é uma grande caixa metálica isolada, contendo dezenas de tijolos de cerâmica incandescentes que convertem eletricidade em calor a temperaturas de até 1,8 milºC – muito além do ponto de fusão do aço – e com capacidade térmica suficiente para mantê-lo por dias.

Com a queda no preço da energia renovável, um dos maiores desafios da transição para energia limpa é encontrar uma maneira de converter eletricidade em calor de alta temperatura, para eliminar o uso de carvão ou gás natural em indústrias pesadas. Outro grande desafio é encontrar uma forma de armazenar energia – neste caso, calor – para períodos em que não há sol ou vento.

“Quando se opera uma fábrica de cimento, aço, vidro, cerâmica, produtos químicos ou até mesmo alimentos e bebidas, você precisa queimar uma enorme quantidade de combustível fóssil”, explica Daniel Stack, CEO da Electrified Thermal Solutions. “Nossa missão é descarbonizar a indústria com calor produzido a partir de energia elétrica.”

O desafio de substituir os combustíveis fósseis como principal fonte de calor é que poucas opções disponíveis conseguem atingir altas temperaturas usando energia elétrica.

Aquecedores elétricos funcionam bem a baixas temperaturas, mas queimam rapidamente em temperaturas mais altas. Materiais menos comuns, como aquecedores de molibdênio e carboneto de silício, podem suportar temperaturas mais altas, mas são extremamente caros.

Stack se perguntou se tijolos refratários – comumente usados em lareiras residenciais e fornos industriais – poderiam ser

uma solução mais barata e durável. Apesar de normalmente não conduzirem eletricidade, alterando ligeiramente os óxidos metálicos usados para fabricá-los, ele e o cofundador da startup, Joey Kabel, conseguiram criar tijolos que poderiam, em essência, substituir fios para conduzir eletricidade e gerar calor.

Em março, a Ashland, uma fabricante de produtos químicos especializados, recebeu US$ 35 milhões em subsídios do Departamento de Energia dos EUA para financiar a primeira implantação comercial das baterias térmicas da Electrified Thermal Solutions.

O projeto substituiria as caldeiras movidas a gás natural de uma fábrica da Ashland pelas baterias térmicas da startup, o que reduziria as emissões de gases de efeito estufa associadas à geração de vapor em quase 70%, de acordo com o Departamento de Energia.

Em 2022, a Ashland emitiu 72 mil toneladas de dióxido de carbono com a queima de gás natural, de acordo com dados relatados pela empresa à Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Isso equivale às emissões anuais de gases de efeito estufa de 17 mil automóveis, uma fonte significativa de poluição climática em cidades de 2,5 mil habitantes, segundo a agência.

Carolmarie Brown, porta-voz da Ashland, disse que a empresa ainda está avaliando o projeto. “A descarbonização em larga escala requer avaliações detalhadas das opções, projetos e inovações para avançar, e estamos na fase inicial do processo.” Enquanto o projeto é avaliado, Stack e seus colegas continuam ampliando suas capacidades.

Desde que foi fundada, em 2020, a Electrified Thermal Solutions terceiriza a produção de seus tijolos condutores para uma fabricante de tijolos industriais, que segue a fórmula proprietária da startup. Após anos encomendando pequenos lotes para testes, ela recentemente recebeu sua primeira encomenda de várias toneladas.

“Agora, se precisarmos duas toneladas, [ou] duas mil toneladas, eles são capazes de produzir”, diz Stack. “Estamos prontos para decolar.”

Este artigo foi publicado originalmente no Inside Climate News e reproduzido com permissão.