A próxima geração de tecnologias de energia sustentável pode ser construída com materiais de baixa tecnologia e custo ultrabaixo: rochas e o sol. Graças a uma nova abordagem conhecida como energia solar concentrada, o calor do sol é armazenado e usado para secar alimentos ou gerar eletricidade.
A equipe da Escola de Materiais, Energia, Água e Ciências Ambientais (MEWES), Nelson Mandela African Institution of Science and Technology, publicada na ACS Omega, descobriu que algumas amostras de pedra-sabão e granito da Tanzânia são adequadas para armazenar calor solar, graças à alta densidade de energia e estabilidade mesmo em altas temperaturas.
A energia geralmente é armazenada em grandes baterias quando não é necessária, mas elas podem ser caras e demandam muitos recursos para serem produzidas. Uma alternativa menos tecnológica é o armazenamento de energia térmica (TES), que coleta energia na forma de calor em um líquido ou sólido, como água, óleo ou rocha.
Quando liberado, o calor pode alimentar um gerador para produzir eletricidade. Rochas como granito e pedra-sabão foram formadas especificamente sob condições de alto calor e são encontradas em todo o mundo, o que pode torná-las materiais TES favoráveis.
No entanto, suas propriedades podem variar muito dependendo de onde foram formadas, tornando alguns espécimes melhores do que outros. Na Tanzânia, os cinturões geológicos de Craton e Usagaran se encontram e ambos contêm granito e pedra-sabão. Por esta razão, Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande e Thomas Kivevele, da Nelson Mandela African Institution of Science and Technology e da Ardhi University, quiseram investigar as propriedades da pedra-sabão e do granito presentes em cada uma dessas bandas.
A equipe coletou várias amostras de rocha dos cinturões e as analisou. As amostras de granito continham uma grande quantidade de óxidos de silício, o que aumentava a resistência. No entanto, o granito do cráton continha outros compostos, incluindo moscovita, que são suscetíveis à desidratação e podem tornar a rocha instável em altas temperaturas.
Na pedra-sabão foi encontrada a magnesita, o que lhe confere alta densidade e capacidade térmica. Quando aquecidos a temperaturas acima de 980 graus Celsius, tanto as amostras de pedra-sabão quanto o granito de Usagaran não mostraram rachaduras visíveis, enquanto o granito do Craton se desintegrou. Além disso, a pedra-sabão liberou o calor acumulado com mais facilidade do que o granito.
No geral, a pedra-sabão da Craton obteve o melhor desempenho como TES, que pode absorver, armazenar e transmitir calor com eficiência, mantendo boa estabilidade química e resistência mecânica. No entanto, as outras rochas podem ser mais adequadas para uma aplicação TES de baixa energia, como um secador solar. Os pesquisadores dizem que, embora sejam necessários mais experimentos, essas amostras são promissoras como material para armazenamento de energia sustentável.
O calor acumulado pode ser utilizado como fonte de calor para geração de eletricidade ou, de forma muito mais simples, para outras atividades que necessitem de aquecimento, como atividades agrícolas ou aquecimento doméstico.
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O artigo Sol e pedra: uma solução simples para acúmulo de energia? vem de Cenários Econômicos .
Esta é uma tradução automática de uma publicação publicada em Scenari Economici na URL https://scenarieconomici.it/sole-e-pietra-una-soluzione-semplice-per-laccumulazione-dellenergia/ em Sun, 02 Jul 2023 17:00:03 +0000.