IMPULSIONAR O PROGRESSO EM DIRECÇÃO À SUSTENTABILIDADE
Manter todas as opções em aberto
À medida que 2024 se desenrola, aumenta a urgência com que temos de atingir os nossos objectivos de descarbonização. A constatação de que talvez só haja seis anos para evitar os piores efeitos das alterações climáticas é assustadora. Para a indústria, com as suas variações incrivelmente complexas, a descarbonização do fornecimento de calor de processo está firmemente na ordem do dia. Não é por acaso que quase todas as instalações industriais dependeram dos combustíveis fósseis para satisfazer a procura de energia térmica. São relativamente baratos, fáceis de armazenar e têm um historial de fornecimento do vapor necessário para os processos industriais. Até à data, as opções alternativas têm tido dificuldade em competir nestas três frentes. Mas, com as fontes de energia renováveis a crescerem mais rapidamente do que nunca, as coisas estão a mudar.
E, com a transição energética dos combustíveis fósseis para estas fontes mais aceitáveis já em curso, isso causa muitas vezes incerteza para a indústria. Qual é o caminho certo para reduzir imediatamente as emissões? Que tecnologias oferecem um valor actual líquido positivo e podem ser implementadas rapidamente?
A produção de vapor há muito que é reconhecida como um factor importante no desafio da descarbonização. O objectivo global é a eliminação progressiva dos combustíveis fósseis e a adopção de alternativas sem carbono, ou com baixo teor de carbono. Algumas são fontes de combustível renováveis ou com baixo teor de carbono - energia solar térmica, biomassa, hidrogénio e biogás. Alguns são métodos de recuperação, armazenamento ou transferência de calor que são mais sustentáveis, incluindo o armazenamento térmico, as bombas de calor e as caldeiras eléctricas que funcionam com energias renováveis - cada um destes métodos encontra-se em diferentes estados de preparação comercial.
A sua viabilidade deve ser avaliada com base na disponibilidade de matérias-primas, no quadro regulamentar em vigor a nível local e na sua capacidade de satisfazer a procura. Por exemplo, a energia solar térmica necessita de uma região com um elevado nível de luz solar, ao passo que para a biomassa serão necessárias culturas energéticas específicas, como o milho.
Esta variabilidade significa que, em alguns casos, a melhor solução para a produção de vapor com baixas emissões e rentável a curto prazo será substituir os meios convencionais por uma combinação flexível de geradores a gás preparados para o hidrogénio e geradores de vapor eléctricos.
A utilização de mais do que uma tecnologia pode abrir a flexibilidade oferecida pela mudança de um combustível para outro, dependendo do seu preço relativo. Embora tal implique a instalação e manutenção de capacidade adicional, o valor da mudança de combustível pode compensar a despesa adicional.
Nem todas as caldeiras dependem de uma fonte de energia para produzir calor a média temperatura. Estão prontamente disponíveis caldeiras híbridas ou de sistema duplo que podem funcionar tanto com electricidade como com gás natural. Se for utilizada para substituir uma caldeira convencional a combustível fóssil, é possível tirar partido da electricidade renovável quando disponível, com o gás natural a assegurar a continuidade.
É provável que seja mais económico quando a caldeira existente chega ao fim da sua vida útil ou necessita de grandes trabalhos. O momento certo é crítico, com uma vida útil longa, superior a 30 anos, típica de muitas caldeiras.
As caldeiras híbridas têm outras limitações. Custando até 50% mais do que uma caldeira a gás convencional, este valor pode não ser recuperado pela poupança de energia a curto prazo. No entanto, as tendências recentes do aprovisionamento energético mostram que os custos da electricidade são mais favoráveis do que os do gás natural. Isto pode traduzir-se em períodos de retorno mais rápidos para as caldeiras de duplo combustível e híbridas.
Longe da produção directa de vapor, o armazenamento de energia térmica (TES – Thermal Energy Storage) está a tornar-se um tópico cada vez mais importante. Permitindo o armazenamento de energia quando esta é menos dispendiosa, armazenando esse calor durante horas ou dias e libertando-o quando é necessário, as baterias térmicas não requerem as matérias-primas caras e escassas de que a maioria das outras baterias depende. Alguns utilizam mesmo betão ou carbono num simples recipiente isolado para armazenar energia sob a forma de calor.
A TES tem ainda outra vantagem: pode ser facilmente adaptada aos processos industriais existentes. O carbono, por exemplo, pode fornecer calor a mais de 1.500C, com uma elevada densidade energética que pode armazenar este calor com uma pegada muito pequena. Dado que as instalações eólicas e solares podem ser ligadas a alguma distância com perdas mínimas de eficiência, as baterias térmicas têm potencial para competir em termos de custos, armazenamento e fornecimento, que durante tanto tempo foram a vantagem dos combustíveis fósseis.
Para explorar o potencial da TES, os líderes empresariais estão a embarcar em projectos-piloto, utilizando as tecnologias TES em contextos reais. Estes contribuem para o seu desenvolvimento, identificando os factores críticos de sucesso e lidando com os potenciais desafios. Esses projectos acabarão por promover a escalabilidade e a viabilidade da tecnologia. Do mesmo modo, a colaboração entre parceiros industriais e organismos académicos está a apoiar o desenvolvimento e a diversificação das opções de TES, promovendo a inovação e melhorando a posição de mercado dos TES.
À medida que o mercado da energia continua a evoluir no seu caminho para uma maior sustentabilidade, a abordagem híbrida parece favorável. A indústria precisa de equilibrar a fiabilidade e a redução das emissões. Embora seja provável que os combustíveis fósseis, em especial o gás, continuem a fazer parte do cabaz energético durante pelo menos, a próxima década, à medida que as fontes renováveis continuam a expandir-se, a escolha já não é um dilema simples de um ou outro.
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