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Energia renovável armazenada em… sal fundido?

Cláudio RibeiroLeave a comment

Resumo:

Companhias de energia renovável como a SolarReserve querem provar que sal fundido podem auxiliar a geração de energia solar a qualquer hora do dia. O potencial está lá, mas o preço da geração e a importância do armazenamento de energia precisam ser discutidos.

Produzindo energia com sal fundido

Além das gerações solar e eólica, empresas de geração de energia renovável também estão investigando o uso do sal para a geração — sal fundido, para ser mais preciso. A SolarReserve é apenas uma de várias empresas tentando provar que o sal fundido pode gerar eletricidade com tanta eficiência quanto o Sol e o vento.

Em 2015, a empresa deu início às operações da instalação de energia solar Crescent Dunes, de 110 megawatts, no estado do Nevada. Junto a ela, a capacidade de armazenamento de 1.100 MWh e a habilidade de abastecer 75.000 casas do estado. Projetos parecidos de energia solar concentrada (ESC) estão planejados para o sul da Austrália, África, Chile e outros países ao redor do mundo.

Veja bem: ao contrário da energia solar e eólica, que podem reduzir a necessidade do uso de combustíveis fósseis quando o Sol está brilhando ou quando está ventando forte, instalações que utilizam o sal fundido podem operar a qualquer hora do dia e armazenar energia por até 10 horas. Essa forma de geração é bem simples: os raios de Sol concentrados em uma torre por um campo de espelhos esquentam o sal fundido dentro da torre a temperaturas de até 540 °C, e então ele pode ser usado para gerar vapor e girar uma turbina.

Instalações de sal fundido também são mais baratas. De acordo com a Inside Climate News, a planta de Crescent Dunes pode gerar energia a R$ 0,20 por kilowatt/hora. Se o relatório recente da Agência Internacional da Energia Renovável (IRENA) serve de referência, os preços devem cair mais ainda.

A necessidade do armazenamento de energia

Mesmo pelas suas próprias projeções, no entanto, a SolarReserve está aquém de seu potencial. A planta de Crescent Dunes deveria gerar 500.000 KWh de eletricidade por ano, mas a Inside Climate News relata que ainda não conseguiram bater a meta.

Enquanto isso, a empresa espanhola de engenharia Sener tem dois projetos com sal fundido em andamento em Ouarzazate, Marrocos. O preço dos dois projetos ainda não é baixo o suficiente, mas a queda de preços esperada poderia colocar a empresa em uma posição privilegiada para levar adiante seus projetos de ESC. Até o Google tem planos de armazenar energia renovável em sal fundido, mas ainda precisa testar seu próprio sistema para avaliar a viabilidade comercial.

Projeto Redstone da SolarReserve, na África. Créditos: SolarReserve

Antes que as ESCs com sal fundido realmente possam começar a traçar a rota da energia solar 24h, oficiais de utilidades e legisladores energéticos precisam entender a importante do armazenamento de energia, e quando a energia renovável é mais necessária. Kevin Smith, presidente da Solar Reserve, contou ao Inside Climate News que as empresas de utilidades americanas “só queriam killowatts/hora. Eles não queriam saber quando os teriam.” Em outras palavras, estavam menos preocupados com a hora do dia que a energia renovável estaria disponível para uso.

Smith prossegue explicando que as coisas estão mudando, com lugares como a Califórnia tendo um excesso de energia renovável sendo gerado durante certas horas do dia. Isso é algo que só pode ser tratado quando o diálogo com os oficiais passar a focar no que fazer com esse excesso, e o que fazer com suas redes de distribuição de forma geral.

“Acredito que agora seja o renascimento do mercado de ESC. E é tudo sobre armazenamento,” diz Smith.

Texto traduzido do site Futurism.

Líderes da tecnologia afirmam que você poderá armazenar dados em seu DNA nos próximos 10 anos

Cláudio RibeiroLeave a comment

Resumo:

  • Executivos da Microsoft anunciaram planos de ter um sistema de armazenamento de dados por DNA operando nos próximos 10 anos.
  • O armazenamento de dados no DNA poderia ser nossa solução mais viável frente à crescente demanda de uma população que aumenta tanto em tamanho quanto em engajamento tecnológico.

Dados e o DNA

Executivos da Microsoft revelaram que pretendem ter um sistema de armazenamento no DNA “proto-comercial” disponível em 3 anos e esperam ter um modelo operante em uma década. O dispostivo que pode vir a surgir teria o tamanho de uma impressora da Xerox dos anos 70.

O sistema atual da Microsoft opera primeiro convertendo dados binários (zero e um) às moléculas ATCG que compõem o DNA, com marcadores que mostram como a cópia original de dados foi composta. Essas sequências são então sintetizadas ao DNA de fato, e anexadas a outras sequências criadas.

Para extrair e acessar os arquivos, uma reação em cadeia de polimerase é usada para selecionar as sequências apropriadas. Estas são então lidas, e as moléculas de ATCG são transformadas de volta em dados. Tanto os estudos da Microsoft quanto um experimento parecido executado pelos membros da Erlich Lab, Dina Zielinski e Yaniv Erlich (que também previu que armazenamento em DNA seria aplicável em uma década), mostram que o conteúdo extraído estava livre de erros.

Embora o processo tenha sido melhorado, o custo e tempo necessários para o procedimento estão impedindo que o desenvolvimento continue. O processo químico usado para fabricar fios de DNA é tanto trabalhoso quanto caro: as 13.448.372 peças únicas de DNA usadas no estudo da Microsoft custariam US$ 800.000 (R$ 2,61 bilhões) no mercado aberto. A pesquisa — embora quebre recordes em quantidade — “não mostrou progresso algum no alcance da meta” de aumentar a velocidade ou reduzir os custos, Elrich informa em uma entrevista com a MIT Technology Review.

O próprio Elrich propôs uma nova modificação para encarar o problema: substituir o processo demorado — criado há 40 anos — utilizado atualmente para fabricar DNA por outro que usa enzimas, assim como nossos corpos fazem.

Solução biotecnológica para um problema tecnológico

Embora estes obstáculos precisem ser superados, o armazenamento de dados no DNA poderia ser a solução para um mundo que precisa de mais e mais dados armazenados de forma mais e mais compacta. Victor Zhirnov, cientista-chefe da Corporação de Pesquisas de Semicondutores, disse à MIT Technology Review: “esforços para encolher a memória dos computadores estão chegando a limites físicos,” enquanto Louis Ceze, professor-sócio da Universidade de Washington, disse em um vídeo da Microsoft que “estamos armazenando muitos dados, e as tecnologias de armazenamento atuais não estão acompanhando.”

O DNA oferece uma solução para este problema e uma possível revolução mundial de dados, por conta de três de suas propriedades: densidade, longevidade e relevância contínua.

“O DNA é a forma mais densa de armazenamento conhecida no universo, baseando-se nas leis da Física,” Zhirnov diz na entrevista. Algumas das estatísticas que cientistas citam são inconcebíveis: todos os filmes feitos até hoje caberiam em um volume de DNA menor que um cubo de açúcar; toda a internet acessível, estimada a ter um quintilhão de bytes, preencheria nada além de uma caixa de sapatos; e todos os seus dados poderiam ser armazenados em uma gota de DNA.

A longevidade continua sendo um fator relativamente controverso. Embora muitos experts de armazenamento em fita (que a Microsoft na verdade gostaria de tornar obsoleto) permaneçam céticos, as equipes que conduzem este estudo garantem que o DNA é milhares de vezes mais durável que um dispositivo de silício, e citam o exemplo de DNA ter sido extraído de restos remotos.

Por fim, pela plataforma ser a mesma que a da nossa composição biológica, os cientistas da Microsoft afirmam que o DNA não estará sujeito às tendências de transição através dos tempos. Elrich diz em uma entrevista com o Researchgate: “é improvável que a humanidade perca a habilidade de ler estas moléculas. Caso aconteça, teremos um problema muito maior que o armazenamento de dados.”

Ao passo que a população mundial cresce e se torna cada vez mais dependente da tecnologia que não para de avançar, produzimos mais e mais dados, cujos quais precisam todos ser armazenados de forma segura. O armazenamento de dados no DNA poderia ser a solução que permitiria que a marcha do Big Data (que foi recentemente estimado como mais valioso que petróleo) prossiga sem impedimentos.

Traduzido por Cláudio Ribeiro do site Futurism.