Enquanto a crise no Médio Oriente coloca um problema energético a nível global, os Estados – e, em particular, os que mais energia consomem – estão a estudar soluções alternativas para garantir um abastecimento adequado, capaz de dar resposta a uma procura cada vez maior, devido à inteligência artificial (e, de forma mais geral, ao funcionamento dos centros de dados), a custos competitivos. As estratégias podem ser diversas, mas, na nossa opinião, duas são predominantes:
- 1. reduzir a dependência dos hidrocarbonetos, o que pode ser concretizado de várias formas: reforço da energia nuclear ou das fontes de energia alternativas;
- 2. alterar as cadeias de abastecimento de hidrocarbonetos, chegando mesmo a um regresso ao carvão.
A Europa anuncia que pretende apostar no verde (com a grande interrogação de saber se a energia nuclear o é ou não), entendendo com isto principalmente as energias renováveis. É bem sabido, no entanto, que este modo de produção de energia não é programável e, por isso, além de depender das condições climáticas para a sua produção (tem de haver sol ou vento, condições orográficas e hidrológicas favoráveis, etc.), tem de contar com sistemas de armazenamento para gerir as discrepâncias entre a produção e a procura.
As novidades para este setor vêm da Suíça, com três soluções diferentes para armazenar energia.
Por um lado, temos a proposta da Energy Vault, nascida no cantão do Ticino. A ideia é surpreendentemente simples: utilizar a gravidade como meio de armazenamento de energia. O sistema utiliza enormes blocos de betão que são içados por uma grua quando a eletricidade é abundante e barata. A energia elétrica é assim transformada em energia potencial gravitacional. Quando a rede necessita de energia, os blocos são baixados de forma controlada e os motores que os movimentam funcionam como geradores, devolvendo eletricidade.
A inspiração declarada são as centrais hidroelétricas de bombagem, que há mais de um século representam a forma mais comum de armazenamento de energia. A diferença é que, em vez de água, utilizam-se massas sólidas. Segundo os promotores, isto permite instalar o sistema mesmo em áreas sem montanhas, lagos ou grandes recursos hídricos, utilizando materiais relativamente económicos e com um menor impacto ambiental em comparação com as baterias eletroquímicas. A região da Sardenha mostrou-se interessada nesta solução para instalações a colocar nas antigas minas de Sulcis.
É também preciso dizer, para ser justo, que o projeto da Energy Vault, cujo protótipo foi instalado em Castione Arbedo, encontrou uma implementação ainda mais simples com água em vez de material sólido. Mas a solução de base não muda, porque se aproveita a força gravitacional da água através de reservatórios especiais (chamados «gotas» porque têm a forma de uma gota, cada uma das quais se assemelha a um balão de um dirigível virado ao contrário).
Esta solução é, na realidade, diferente da bateria de fluxo, também testada na Suíça, em Finhaut, no cantão do Valais. Trata-se de uma central de bombagem-turbinagem, chamada Nant de Drance, escavada nos Alpes suíços. Aqui, o princípio é sempre o da gravidade, mas aplicado à água na utilização clássica que se faz dela numa central hidroelétrica. Em períodos de sobreprodução energética, a água é bombeada de um reservatório inferior para um superior; quando a procura aumenta, a água é libertada e passa por turbinas que produzem eletricidade. A estrutura, que custou cerca de dois mil milhões de euros e foi construída ao longo de catorze anos de obras, é capaz de armazenar quantidades enormemente superiores às de qualquer instalação gravitacional baseada em blocos de betão, mas requer grandes infraestruturas, como o reservatório a montante e o a jusante, servidos por potentes instalações de bombagem: não pode, portanto, ser instalada em qualquer lugar.
A particularidade de Nant de Drance é a escala gigantesca da central. A central situa-se a cerca de 600 metros abaixo da montanha e dispõe de seis grupos bomba-turbina de 150 MW cada, para uma potência total de 900 MW, comparável à de uma central nuclear de média dimensão.
Para compreender a imponência desta obra, destacamos também a sua capacidade de armazenamento: cerca de 20 milhões de kWh, equivalentes à capacidade de cerca de 400 000 baterias de carros elétricos. Naturalmente, isso não significa que dentro da montanha existam realmente 400 000 baterias; trata-se simplesmente de uma comparação para tornar intuitiva a quantidade de energia armazenável.
Ao analisarmos os dois projetos em conjunto, surge um aspeto interessante: não se trata de tecnologias concorrentes, mas sim de soluções que operam em escalas diferentes. Nant de Drance representa a versão «gigante» do armazenamento gravitacional, viável, no entanto, apenas em regiões montanhosas com características geográficas específicas. O Energy Vault, e aqui referimo-nos ao projeto original com gruas e blocos de betão, procura, por sua vez, tornar o mesmo princípio aplicável em qualquer lugar, sacrificando a capacidade absoluta, mas ganhando em flexibilidade de instalação.
Ambos os sistemas nascem da mesma constatação: o verdadeiro problema da transição energética não é tanto produzir energia renovável, mas sim disponibilizá-la quando é necessária. A energia fotovoltaica produz sobretudo nas horas centrais do dia; a eólica depende das condições meteorológicas. Sem sistemas de armazenamento, uma quota crescente da energia produzida corre o risco de ser desperdiçada ou de desestabilizar a rede elétrica.
A diferença fundamental reside, portanto, na abordagem. A bateria de fluxo alpina aposta na máxima capacidade de armazenamento e na elevada fiabilidade de uma tecnologia comprovada. A Energy Vault, por outro lado, tenta criar uma espécie de «central hidroelétrica sem água», utilizando componentes industriais relativamente simples e um software de controlo sofisticado para movimentar milhares de toneladas de material.
Em conjunto, estes dois projetos mostram como a Suíça está a experimentar diferentes caminhos para resolver o que muitos consideram o principal obstáculo à descarbonização: transformar as energias renováveis de fontes intermitentes em fontes verdadeiramente programáveis. O desafio já não é apenas gerar eletricidade limpa, mas conservá-la de forma eficiente, económica e sustentável até ao momento em que for necessária.
E é aqui que se insere o terceiro projeto suíço, que combina o melhor e atenua o pior das duas soluções anteriores. Falamos sempre de baterias de fluxo, mas aqui o líquido muda: já não é água, mas dois líquidos eletrolíticos contidos em reservatórios separados que funcionam como os elétrodos de uma bateria de lítio. Estes líquidos contêm espécies químicas que podem oxidar-se e reduzir-se: chamam-se, de facto, baterias de fluxo redox (reduzir + oxidar).
O aspeto mais original é que a bateria está dividida em duas partes distintas:
- 1. Os reservatórios, que contêm a energia na forma química.
- 2. A pilha eletroquímica, onde ocorrem as reações que transformam energia elétrica em energia química durante o carregamento e o processo inverso durante a descarga.
Na prática, o funcionamento assemelha-se mais ao de uma central elétrica do que ao de uma bateria tradicional. Duas bombas fazem circular continuamente os eletrólitos através de uma célula separada por uma membrana. Quando o sistema é carregado, a eletricidade altera o estado químico das substâncias dissolvidas nos líquidos; quando é descarregado, as reações invertem-se e produzem corrente elétrica.
Uma característica fundamental é que a potência e a energia são independentes, porque a potência depende da dimensão da pilha eletroquímica, enquanto a capacidade energética depende da quantidade de eletrólito contida nos reservatórios. Isto significa que, se se quiser armazenar mais energia, não é necessário construir uma bateria completamente nova: basta aumentar o volume dos reservatórios. É uma propriedade muito diferente das baterias de lítio, onde a energia e a potência aumentam em conjunto.
A tecnologia mais difundida atualmente é a bateria de fluxo de vanádio. Neste caso, ambos os eletrólitos contêm vanádio em diferentes estados de oxidação. A utilização do mesmo elemento em ambos os lados reduz os problemas de contaminação através da membrana.
As principais vantagens são:
- • vida útil muito longa (dezenas de milhares de ciclos);
- • elevada segurança, com risco de incêndio muito inferior ao das baterias de lítio;
- • facilidade de aumentar a capacidade;
- • boa adaptação às necessidades das redes elétricas e das energias renováveis.
As desvantagens, por outro lado, são:
- • baixa densidade energética (ocupam muito mais espaço do que as baterias de lítio);
- • presença de bombas, tubagens e reservatórios que aumentam a complexidade;
- • custos iniciais ainda elevados;
- • peso considerável.
Para compreender onde se situam em relação aos outros sistemas de armazenamento, pode fazer-se uma comparação intuitiva:
- • bateria de lítio: ideal para carros elétricos e dispositivos móveis;
- • bateria de fluxo redox: ideal para armazenar energia de uma rede elétrica, de um parque solar ou eólico;
- • central hidroelétrica de bombagem (como Nant de Drance): ideal quando se pode utilizar montanhas e grandes reservatórios de água.
De certa forma, uma bateria de fluxo redox é um meio-termo entre uma bateria convencional e uma central hidroelétrica de acumulação: tal como uma bateria, armazena energia quimicamente, mas, tal como uma central, dispõe de reservatórios externos que podem ser ampliados para aumentar a capacidade de armazenamento.
Esta tecnologia está prestes a tornar-se realidade em Laufenburg, no cantão de Argovia. Esta pequena aldeia não foi escolhida ao acaso; na verdade, ocupa há décadas uma posição central nas interligações elétricas europeias graças à presença da chamada «Star of Laufenburg», um dos nós históricos através dos quais se desenvolveu a sincronização das redes de alta tensão do continente. Construir aqui uma gigantesca infraestrutura de armazenamento significa colocá-la num dos pontos mais importantes para a gestão dos fluxos energéticos europeus. Uma gigantesca cavidade escavada no subsolo suíço, com cerca de 27 metros de profundidade e mais de duzentos metros de comprimento, capaz de albergar uma nova instalação de armazenamento de energia: o projeto visa construir aquilo que, uma vez concluído, poderá tornar-se a maior bateria de fluxo redox alguma vez construída no mundo.
A estrutura, desenvolvida pela FlexBase no Technology Center Laufenburg, deverá atingir uma capacidade superior a 2,1 GWh e uma potência de fornecimento superior a 1,2 GW, valores comparáveis à produção de uma grande central nuclear. De acordo com as informações divulgadas pela FlexBase, as obras tiveram início na primavera de 2025 e decorrem por fases sucessivas. Em janeiro de 2026, a Swissgrid autorizou a primeira fase da ligação à rede com uma capacidade de 800 MW, um passo essencial para permitir que a instalação interaja com o sistema elétrico nacional. As dimensões são difíceis de imaginar. A área total do campus ultrapassa os 40 000 metros quadrados, enquanto uma parte significativa da infraestrutura energética ficará subterrânea. A escolha não depende apenas de necessidades urbanísticas: as baterias de fluxo requerem grandes reservatórios, sistemas de bombagem, equipamentos de conversão e amplas superfícies técnicas. Enterrar uma parte da instalação permite otimizar os espaços disponíveis e integrar melhor as estruturas no território.
A importância do projeto vai além de um simples recorde tecnológico. Laufenburg representa um exemplo concreto de como o armazenamento de energia à escala de gigawatts está a tornar-se um elemento indispensável para sustentar o crescimento das fontes renováveis, dos centros de dados e da eletrificação do consumo. Repetimos: o desafio não é apenas gerar energia limpa; é o just-in-time da energia produzida.
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