Investigadores descobriram como armazenar energia solar em líquido durante mais de vinte anos.

As baterias armazenam eletrões durante horas; os depósitos de água quente arrefecem durante a noite. E se o próprio calor pudesse ser guardado como um alimento de despensa, para depois ser libertado num dia frio-anos mais tarde?

O laboratório cheirava levemente a solventes e café. No banco estava um pequeno frasco âmbar que parecia nada de especial, do tipo que se esquece atrás do açúcar. Um investigador inclinou-o para a janela, enquanto a luz baixa do inverno entrava, e o líquido lá dentro transformou-se-silenciosamente-numa armadilha de energia. Sem fios. Sem chiados. Apenas uma molécula a mudar de forma, guardando um pedaço de verão. Meses depois, passaram o mesmo líquido por um catalisador do tamanho de uma moeda. Aquecera-se, de imediato, como um aquecedor de mãos a despertar na palma da mão. Não era drama. Era controlo. Um frasco que se lembra do sol.

Uma bateria de luz solar que vive numa garrafa

Na Suécia, uma equipa da Universidade de Tecnologia de Chalmers passou a última década a transformar energia solar num “combustível” que nunca se queima. O seu sistema, chamado MOST-abreviatura de Molecular Solar Thermal (Térmico Solar Molecular)-começa com um líquido feito à medida que muda de forma sob a luz solar. Imagine-o como um nó reversível no centro de uma molécula. Quando os fotões batem, o nó aperta-se, armazenando energia na ligação. O líquido permanece, estável, até ser passado por um catalisador que desfaz o nó, libertando calor sob pedido.

Isto não é um esboço futurista e difuso. Em testes de laboratório, a energia permaneceu retida até 18 anos à temperatura ambiente, com perdas mínimas. São quase duas décadas de validade-tempo suficiente para ultrapassar alguns smartphones e um ciclo de taxa de juro de hipoteca. Quando libertada, a temperatura do fluido pode subir dezenas de graus, com picos registados por volta dos 63°C em algumas formulações. Não é uma bola de fogo. É um surto quente que pode ser canalizado, trocado ou até convertido em eletricidade através de um pequeno chip termoelétrico.

Aqui está o truque principal. O líquido contém uma molécula sensível à luz-muitas vezes um derivado de norbornadieno-que se transforma num isómero de maior energia ao absorver luz solar. Neste estado isomerizado, a energia é armazenada como tensão nas ligações químicas, não como carga numa bateria. O fluido permanece líquido, seguro para circular por tubos e serpentinas finas. Passe-o sobre um catalisador-normalmente um complexo metálico-e a molécula relaxa para a forma original, libertando a energia armazenada sob a forma de calor puro. Sem combustão, sem emissões e, crucialmente, sem praticamente qualquer autodescarga ao longo dos anos.

O que significa para a sua casa, a sua cidade e o seu bolso do casaco

Imagine uma fachada de edifício que não só faz sombra, mas que absorve o sol de verão e o guarda num circuito de tubos nas paredes. No outono, uma pequena unidade catalítica consome do circuito para pré-aquecer o ar de ventilação ou a água doméstica. Sem caldeiras brilhantes, apenas um painel silencioso e um trocador de calor elegante. Para utilizações portáteis, uma bolsa selada poderia aquecer as mãos num comboio noturno ou manter uma bateria de câmara protegida ao nascer do sol numa montanha. A ideia não é substituir a rede elétrica. É injetar calor onde os fios são incómodos e onde o calor, não os eletrões, é o que importa.

Já existe uma ponte de prova de conceito entre calor e eletricidade. Numa colaboração de Gotemburgo a Xangai, investigadores combinaram o líquido MOST com um microgerador termoelétrico. A luz do sol carregou o fluido num sistema de telhado; depois, o calor armazenado alimentou um chip que gerou uma pequena corrente elétrica-suficiente para iluminar um sensor, como um sussurro de energia do verão passado. Todos já tivemos aquele momento em que o sol brilha ao meio-dia apenas para desaparecer às 18h sob um vento frio. Este sistema atravessa essa lacuna, não por uma hora, mas por estações inteiras.

Como se compara aos grandes acumuladores térmicos que já temos? As centrais solares de concentração guardam calor em sais fundidos, mas estão ancoradas em desertos, redes elétricas e orçamentos multimilionários. Os depósitos de água quente são baratos, mas perdem energia dia após dia. As baterias de iões de lítio armazenam eletrões de forma eficiente, mas degradam-se com o tempo e os ciclos de carga. O MOST encontra-se noutra categoria: armazenamento térmico de média densidade, autodescarga praticamente nula, modular à escala de um frasco. Os valores de densidade energética variam conforme a formulação-na ordem de algumas décimas de megajoule por quilo-pelo que não irá aquecer um estádio. Mas pode manter uma sala de estar confortável, ou estabilizar a mistura de ar de uma enfermaria hospitalar, com canalizações e temporizações inteligentes.

Como pensar com uma bateria líquida de calor

Comece por mapear onde precisa de calor e não de eletricidade. Aquecimento de espaços, pré-aquecimento de água, descongelação de entradas de ar, manter baterias na janela de temperatura ideal-estes são os pontos-chave. Ligue o circuito MOST a um coletor escuro, orientado para o sol, que alimenta um pequeno reservatório. Use um módulo catalítico compacto para “levantar” calor em impulsos e enviá-lo para um radiador ou uma serpentina à volta do depósito. O circuito continua a circular, como uma corrente sanguínea silenciosa na parede. Trate-o como middleware térmico entre painéis e conforto.

Projete para o tempo, não apenas para a temperatura. O poder de um depósito líquido de 20 anos não está no calor de pico, mas sim na paciência. Instale um controlador simples que deteta manhãs frias, picos de preço ou tardes de nevoeiro e abre a válvula para uma dose medida de calor. Tenha cuidado com a área de troca e os caudais; o trocador de calor faz mais do que o coletor na maioria dos dias. Sejamos honestos: ninguém faz isto todos os dias. Portanto, programe-o e deixe o sistema trabalhar por si, enquanto só repara que o espelho da casa de banho embacia um pouco menos.

As pessoas preocupam-se com a segurança, fugas e se a magia desaparece. Os líquidos são concebidos para serem estáveis, recicláveis e selados em circuitos fechados, tal como o glicol nos sistemas solares de água quente. Muitos testes mostram baixa toxicidade e ciclabilidade repetida em ambiente laboratorial, com catalisadores que ficam em cartuchos em vez de se misturarem no fluido.

“Não estamos a queimar o combustível; estamos a ‘emprestar’ a forma”, diz um investigador familiarizado com o MOST. “É por isso que a energia pode ficar ali durante anos.”

• O design em circuito fechado reduz os riscos de exposição e evaporação.
• Os módulos catalíticos podem ser trocados como filtros de água.
• A libertação de calor é controlada e local, não explosiva.
• Os fluidos são reformulados após muitos ciclos para manter o desempenho consistente.

O que se segue-e o que observar

Três perguntas vão moldar a história no mundo real. A densidade energética pode subir com moléculas mais inteligentes? Os custos podem baixar com síntese em massa e catalisadores impressos? Os construtores e urbanistas podem adotar circuitos térmicos com a mesma facilidade com que adotaram bombas de calor? Os primeiros sinais apontam para sistemas híbridos: MOST para calor de longa duração, bombas de calor para eficiência, materiais de mudança de fase para resposta rápida. É um trabalho de equipa.

Há também o lado emocional da energia, de que raramente falamos. *Foi como engarrafar uma tarde de julho.* Pode pensar que a sua casa não precisa desse sentimento-até que apareça a primeira geada e a caldeira falhe. Um líquido que se lembra da luz do sol não é apenas tecnologia. É uma relação diferente com o tempo, o clima, o ritmo das divisões. **É isso que fica nas pessoas.**

Alguns vão perguntar se isto não será só hype, uma curiosidade de laboratório com cadeias de abastecimento complicadas. Pergunta legítima. A química é real, revista por pares e replicável em vários laboratórios. As lacunas existem na escala: de litros a milhares de litros, de telhados a distritos, de catalisadores feitos à medida a cartuchos industriais. **Se o caminho do laboratório para a cave se mantiver, a expressão “armazenamento solar” deixará de significar, em primeiro lugar, baterias.** E os seus radiadores poderão um dia ser aquecidos pelo sol do ano passado, silenciosamente, como um segredo bem guardado.

Perguntas Frequentes:

• Isto pode mesmo armazenar energia durante mais de vinte anos?Resultados laboratoriais do projeto MOST da Chalmers mostram estabilidade de armazenamento até 18 anos à temperatura ambiente, com modelos a sugerir potencial para várias décadas em condições ideais.
• É seguro ter este líquido em casa?Os sistemas são projetados como circuitos fechados, à semelhança dos sistemas solares de água quente. Os fluidos são desenvolvidos para serem estáveis e usados em tubos selados com módulos catalíticos externos.
• Que quantidade de calor pode fornecer?Dependendo da formulação, o fluido pode fornecer subidas de temperatura de várias dezenas de graus Celsius, adequadas para pré-aquecimento e conforto ambiental quando acoplado a um bom permutador de calor.
• Pode produzir eletricidade, não só calor?Sim, direcionando o calor libertado para um gerador termoelétrico. Demonstrações já alimentaram pequenos aparelhos, mas o maior valor imediato é no aquecimento direto.
• Quando poderei comprar isto?Projetos-piloto de campo são o próximo passo, à medida que a química e os catalisadores evoluem para maior escala. Previsões apontam para kits prontos para piloto em alguns anos, e mais tempo para integração em edifícios a grande escala.