70.000 m³ de água a uma temperatura de 80-90ºC: essa é a ideia que surgiu na Dinamarca para armazenar 3.300.000 kWh de energia renovável.

A Dinamarca assumiu a liderança em uma tecnologia ainda pouco visível fora do setor energético: os chamados groplager, grandes fossos de armazenamento térmico cheios de água quente.

Nesses fossos, é possível armazenar energia proveniente de calor residual, energia solar ou excedentes elétricos, com o objetivo de dissociar a produção do consumo e transferir a disponibilidade de calor para o momento em que for mais útil ou mais econômico.

O enorme depósito dinamarquês para aquecimento

O caso mais representativo encontra-se em Høje Taastrup, uma localidade situada a nordeste de Copenhague. Lá funciona um reservatório de água quente com 70.000 metros cúbicos e capacidade de armazenamento de 3.300 MWh.

Ele não está conectado a uma fonte de calor específica, mas sim à principal rede de transporte do sistema de aquecimento urbano da capital dinamarquesa, de modo que o excesso de calor acumulado nessa tubulação pode ser armazenado e utilizado posteriormente, quando outras alternativas de aquecimento são mais caras.

A lógica do sistema é simples: quando a eletricidade é barata, as empresas de aquecimento urbano podem acionar caldeiras elétricas ou bombas de calor para produzir água quente, e esse excesso é armazenado no reservatório. Mais tarde, quando o preço da energia sobe, o calor armazenado volta à rede.

Essa energia também pode provir do calor solar, do calor residual ou de excedentes de eletricidade eólica e solar que alimentam bombas de calor ou caldeiras elétricas. No reservatório de Høje Taastrup, a temperatura da água fica em torno de 80-90 graus.

Aalborg CSP, empresa especializada no desenvolvimento de soluções energéticas integradas baseadas no armazenamento térmico, afirma que essa tecnologia oferece flexibilidade às empresas de aquecimento, pois permite que elas armazenem energia térmica quando o preço da eletricidade é baixo e a utilizem quando o preço sobe.

A empresa projeta e fornece soluções prontas para sistemas energéticos integrados, baseadas em grandes bombas de calor e em sistemas de armazenamento térmico. Na prática, o groplager atua como uma bateria de calor que ajuda a equilibrar a oferta e a demanda dentro da rede urbana.

O principal desafio técnico está na cobertura do reservatório. Aalborg CSP patenteou duas soluções para esse “lidh”, ou tampa, que funciona como uma barreira isolante. Trata-se de uma estrutura aberta à difusão, projetada para permitir que o vapor ascenda através do sistema isolado, e dividida em seções para suportar a chuva e a neve que se depositam na superfície. No caso de Høje Taastrup, essa camada superior ocupa 11.000 metros quadrados e está dividida em 10 seções, cada uma com um poço de bombeamento para retirar a água da cobertura. A empresa afirma que esse design reduz de forma significativa as perdas de calor, bem como os custos operacionais.

A operação do fosso também quebrou o esquema clássico desses armazéns, projetados há décadas para serem carregados no verão e esvaziados no inverno. Em Høje Taastrup, os operadores realizam cerca de 30 ciclos por ano, uma frequência que melhora a rentabilidade do investimento e reduz as perdas térmicas, pois a água permanece menos tempo dentro do reservatório. A própria empresa afirma que, quanto maior for o número de ciclos de carga e descarga, mais rápido a infraestrutura é amortizada.

O próximo passo que a Aalborg CSP está estudando é instalar painéis solares sobre a cobertura do poço. A ideia seria dar um duplo uso ao terreno: armazenamento de calor de um lado e produção de eletricidade do outro. A proposta se encaixa em uma visão mais ampla de infraestrutura energética eficiente, na qual a mesma superfície serve para várias funções e reduz a pressão sobre o solo disponível.

A Suécia observa com interesse a tecnologia

Chris Bales, professor de engenharia energética na Universidade de Dalarna, lembra que mais de 200 cidades suecas possuem boas condições geológicas para o armazenamento térmico em grande escala, segundo um estudo realizado em parceria com a Universidade de Halmstad.

Ele acrescenta que a grande maioria das redes de aquecimento urbano do país possui áreas potenciais para armazenamento de calor a uma distância razoável da rede, embora muitas sejam pequenas demais para que o projeto seja rentável. Nesses casos, afirma, pode ser mais adequado recorrer a um tanque acumulador. Ele também ressalta que, se houver um groplager, é mais fácil conectar outras fontes de calor, como o calor residual de indústrias locais.