Se queimar pó de metal como combustível parece estranho, a próxima parte do processo será ainda mais surpreendente.
Esse óxido pode ser recuperado diretamente como pó de ferro com eletricidade e, se feito usando energia de fontes solares, eólicos ou outros sistemas de geração de energia sem carbono, você acaba com um ciclo totalmente livre de carbono.
O ferro atua como uma espécie de bateria limpa para processos de combustão, carregando-se através de um dos vários meios, incluindo eletrólise, e descarregando em chamas e calor.
Recentemente, a cervejaria da família Swinkels, na Holanda, tornou-se a primeira empresa do mundo a colocar esse processo em operação em escala industrial.
A empresa tem trabalhado com o Consórcio Metal Power e com pesquisadores da Universidade Técnica de Eindhoven para instalar um sistema de combustível de ferro cíclico em sua cervejaria bávara capaz de fornecer todo o calor necessário para cerca de 15 milhões de copos de cerveja por ano.
Estamos extremamente orgulhosos de ser a primeira empresa a testar este novo combustível em escala industrial para ajudar a acelerar a transição energética. Como empresa familiar, apostamos numa economia sustentável e circular porque pensamos em gerações e não em anos. Combinamos esta forma de pensar com know-how de alta qualidade em colaboração com o Consórcio Metal Power. Por meio dessa tecnologia inovadora, queremos tornar nosso processo cervejeiro menos dependente de combustíveis fósseis. Vamos continuar a investir nesta inovação.
Peer Swinkels, CEO da Royal Swinkels Family Brewers.
Como meio de armazenamento de energia limpa e incinerável, as vantagens do pó de ferro incluem o fato de ser barato e abundante, fácil de transportar e ter boa densidade de energia, sua alta temperatura de combustão de até 1.800°C e a fato de que (ao contrário do hidrogênio, por exemplo) não precisa ser refrigerado criogenicamente, nem perde energia por longos períodos de armazenamento.
A eficiência do ciclo de energia neste sistema depende dos processos usados para colocar energia no ferro no processo de regeneração.
A eletrólise de óxido de ferro de alta eficiência pode armazenar até 80% de sua energia de entrada em combustível de ferro, de acordo com este estudo de 2018 – um valor semelhante ao obtido com a moderna separação de hidrogênio.
Embora estejamos orgulhosos deste grande marco, também olhamos para o futuro. Já existe um projeto de acompanhamento que visa construir um sistema de 1 MW no qual também estamos trabalhando na melhoria técnica do sistema. Também estamos fazendo planos para um sistema de 10 MW que deve estar pronto em 2024. Nossa ambição é converter as primeiras usinas a carvão em usinas sustentáveis de combustível de ferro até 2030.
Chan Botter, grupo SOLID, Universidade Técnica de Eindhoven.
O uso desse tipo de processo cíclico para gerar eletricidade pode se aproximar de uma eficiência teórica de cerca de 40%.
Pode parecer um pouco estranho gerar energia renovável e depois jogar fora 60% dela na forma de processos ineficientes de geração de turbinas a vapor, mas isso pode acabar sendo uma maneira flexível e econômica de capturar, distribuir e até exportar a energia renovável energia que é gerada nos momentos em que não há demanda para ser alimentada diretamente na rede.
A passagem do pó de ferro pelas infra-estruturas de geração de energia existentes, que apenas necessitariam de ser adaptadas para fazer face a um processo de combustão diferente, permitiria criar uma rede eléctrica muito limpa, mas que responde às necessidades da carga, que poderia ser alimentado por um depósito de matérias-primas facilmente armazenadas, transportadas de caminhão, seja de operações de regeneração de energia limpa e renovável, conforme descrito acima, ou de qualquer número de operações de fabricação industrial.
A economia acabará por determinar até que ponto essa ideia vai, é claro, e isso permanece em questão neste estágio inicial.
Mas a ideia parece ter algumas vantagens em relação ao hidrogênio, sistemas hidráulicos bombeados, baterias ou armazenamento de energia cinética, dependendo de para que está sendo usada, e é uma ideia interessante de se ter em mente.
Mais informações: swinkelsfamilybrewers.com
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