Muitas indústrias usam processos intensivos de calor que geralmente requerem a queima de combustíveis fósseis, mas uma alternativa de combustível verde surpreendente está surgindo na forma de pós metálicos.
O pó de ferro muito fino e barato queima prontamente em altas temperaturas, liberando energia à medida que se oxida em um processo que não emite carbono e produz ferrugem facilmente coletável, ou óxido de ferro, como única emissão.
Se queimar pó metálico como combustível parece estranho, a próxima parte do processo será ainda mais surpreendente.
Essa ferrugem pode ser regenerada diretamente em pó de ferro com a aplicação de eletricidade, e se você fizer isso usando energia solar, eólica ou outros sistemas de geração de energia com zero de carbono, você terminará com um ciclo totalmente livre de carbono.
O ferro atua como uma espécie de bateria limpa para processos de combustão, carregando-se por meio de uma série de meios, incluindo eletrólise, e descarregando em chamas e calor.
Recentemente, a Swinkels Family Brewers, da Holanda, se tornou a primeira empresa do mundo a colocar esse processo para funcionar em escala industrial.
A empresa tem trabalhado com o Consórcio Metal Power e pesquisadores da TU Eindhoven para instalar um sistema cíclico de ferro-combustível em sua Cervejaria Bavaria, que é 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”, disse Peer Swinkels, CEO da Royal Swinkels Family Brewers.
“Como empresa familiar, investimos em uma economia sustentável e circular porque pensamos em gerações, não em anos. Combinamos esta forma de pensar com conhecimentos de alta qualidade na colaboração com o Consórcio Metal Power. Por meio dessa tecnologia inovadora, queremos tornar nosso processo de fabricação de cerveja menos dependente de combustíveis fósseis. Continuaremos a investir nesta inovação. ”
Como meio de armazenamento de energia limpa incinerável, as vantagens do pó de ferro incluem o fato de ser barato e abundante, o fato de ser fácil de transportar e ter uma boa densidade de energia, sua alta temperatura de queima de até 1.800 ° C (3.272 ° F) e o fato de (ao contrário do hidrogênio, por exemplo) não precisar ser resfriado criogenicamente, nem perder energia durante longos períodos de armazenamento.
A eficiência do ciclo de energia de ida e volta desse sistema depende dos processos usados para colocar a 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 no combustível de ferro, de acordo com este artigo de 2018 – um número semelhante ao que você obtém com a divisão moderna do hidrogênio.
Existem planos maiores para esta tecnologia do que apenas iniciar aplicações industriais individuais – ou mesmo apenas aplicações onde a saída principal é o calor.
“Embora estejamos orgulhosos deste grande marco, também olhamos para o futuro”, diz Chan Botter, que lidera a equipe de alunos SOLID na TU Eindhoven, um grupo dedicado ao avanço dos combustíveis metálicos.
“Já existe um projeto de acompanhamento que visa realizar um sistema de 1 MW em que também trabalhamos no aprimoramento técnico 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 movidas a carvão em usinas de ferro combustível sustentáveis até 2030. ”
Usar esse tipo de processo cíclico para gerar eletricidade pode se aproximar de uma eficiência teórica em torno de 40%, novamente de acordo com este artigo de 2018.
Pode parecer um pouco estranho gerar energia renovável e, em seguida, jogar 60 por cento dela fora na forma de processos ineficientes de geração de turbina a vapor, mas isso pode acabar sendo uma maneira flexível e econômica de capturar, distribuir e até exportar energia renovável que é gerado em momentos inconvenientes, quando não há demanda para que seja alimentado diretamente na rede.
Passar pó de ferro através da infraestrutura de geração de energia existente, que pode simplesmente precisar de uma reforma para lidar com um processo de combustão diferente, permitiria uma rede de energia muito limpa, mas com capacidade de resposta à carga, que poderia operar em um estoque facilmente armazenado de matéria-prima transportada por caminhão seja de operações de regeneração de energia limpa e renovável, conforme descrito acima, seja de qualquer número de operações de fabricação industrial.
A economia acabará por determinar o quão longe essa ideia vai, é claro, e isso permanece em questão neste estágio inicial. Mas a ideia certamente parece ter algumas vantagens em relação ao hidrogênio, hidro hidráulica, baterias ou armazenamento de energia cinética, dependendo do que você está usando, e é uma ideia interessante que estaremos de olho.
Veja um vídeo simples sobre o processo abaixo.
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Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante
Fonte: New Atlas
