A tecnologia centenária que pode enfim mudar o mundo

Em 1919, o inventor americano Charles Perkins Strite inventou algo que a humanidade desejava há milênios: a torradeira automática pop-up. Várias culturas há muito tempo torravam seu pão no fogo em um processo que exigia atenção constante e produzia resultados irregulares. Mas em 1905, a tecnologia de torradas evoluiu com a invenção de um novo composto de níquel e cromo que servia para torrar uma fatia.

Quando uma corrente elétrica passava por esses filamentos, eles transbordavam energia e irradiavam calor. E como o metal flexível podia ser enrolado para corresponder às dimensões de uma fatia de pão padrão, esse calor podia ser disperso uniformemente, torrando perfeitamente uma fatia inteira de uma vez, o que era uma grande vantagem já que até ali era necessário torrar ambos os lados da fatia.

O único problema que restava era o cozimento excessivo, que o modelo de Charles solucionava com um temporizador automático que simultaneamente desligava o elemento de aquecimento e lançava a torrada pronta para o céu.

O eletrodoméstico de Charles teria sido a melhor invenção desde o pão fatiado, exceto que o pão fatiado foi inventado mais tarde para acomodar torradeiras. Mas hoje, há um novo concorrente para a torradeira mais importante do mundo. E em vez de aquecer pão, esta máquina usa tecnologia semelhante para torrar tijolos, pedras e sal fundido para resolver uma das preocupações mais urgentes da Terra.

Todos os anos, os fabricantes industriais gastam uma enorme quantidade de energia gerando calor para fazer materiais e objetos do dia a dia. Esses processos de fabricação dependentes de calor para coisas como cimento, aço, papel e alimentos atualmente compreendem cerca de 20% do nosso consumo anual global de energia. E como a maioria das empresas usa combustíveis fósseis para atingir essas altas temperaturas, o calor industrial também é responsável por 20% da nossa poluição global anual de carbono.

Felizmente, é aqui que entra nossa torradeira gigante. Esta tecnologia centenária é muito mais eficiente do que combustíveis fósseis na geração de calor. Enquanto isso, os tijolos, pedras e sal fundido que mencionamos anteriormente são baratos, abundantes e excelentes em armazenar calo, se forem aquecidos uniformemente. O que, claro, é a especialidade da torradeira.

Então, ao torrar esses materiais, podemos armazenar calor como energia no que é conhecido como bateria de calor. Para ver isso em ação, vamos olhar para uma bateria de calor de tijolos. Esses tijolos grandes são fixados com elementos de aquecimento como você encontraria em uma torradeira e moldados com blocos interligados que deixam canais para ar e calor.

Então elas são colocadas dentro de uma câmara de aproximadamente 12 por 12 metros de largura. Quando o sistema é ligado, o metal nos tijolos os assa a temperaturas de até 1.800 °C. E como toda a torradeira gigante é envolta em aço isolante, menos de 1% do calor escapa a cada dia, permitindo que o tijolo armazene centenas de megawatts de energia, o suficiente para abastecer centenas de casas por um mês.

Quando chega a hora de usar essa energia, o ar ou outros gases são direcionados pelos canais, elevando a temperatura do gás até 1.700 °C. Então o ar escaldante pode ser usado para aquecer um espaço, transformar água em vapor ou operar qualquer outro sistema de fabricação dependente de calor. Essas temperaturas incrivelmente altas são a verdadeira inovação das baterias de calor.

Muitos processos de aquecimento industrial exigem temperaturas acima de 200 °C e, historicamente, não foi tecnicamente prático ou financeiramente viável atingir essas temperaturas sem queimar combustíveis fósseis. Mas as baterias de calor podem armazenar energia lentamente por um longo período de tempo e então liberá-la em curtos surtos de calor extremo.

E essa abordagem de armazenamento lento também ajuda a resolver outro problema. Embora a energia eólica e solar sejam atualmente a forma mais barata de eletricidade na Terra, essas tecnologias só geram eletricidade quando o vento está soprando e o sol está brilhando. Mas ao armazenar essa energia em baterias de calor podemos usá-la mais tarde, independentemente do clima e da aplicação.

Quando todas essas peças estão no lugar, as baterias de calor são uma das nossas tecnologias de bateria mais baratas e sustentáveis. Para gerar calor industrial, elas são mais que duas vezes mais eficientes que a combustão de combustíveis fósseis e custam quase metade do preço de comprar energia da rede. E o melhor de tudo, essa tecnologia está pronta para uso hoje. É só uma questão de incentivar as empresas a investir na troca de sua tecnologia antiga pelas torradeiras do futuro.

Curiosamente, os tijolos de argila são um dos inventos mais antigos (e importantes) da humanidade, mas são tão onipresentes, úteis, práticos, e simples que nem lhes damos o real valor.

Os tijolos podem durar centenas de anos sem precisar de manutenção. São resistentes ao fogo e as paredes feitas com eles não perdem resistência até que as temperaturas atinjam mais de 400 °C. São isolantes térmicos, acústicos e são feitos de materiais naturais como argila, areia e terra água, ar e fogo.

Os fósseis de tijolos usados como alvenaria mais antigos conhecidos são de cerca de 8.000 a.C.e foram encontrados na Turquia. Esses tijolos eram feitos de lama e secos ao sol. 10 mil anos depois o humilde tijolo torna exequível pela primeira vez uma tecnologia para conquistarmos novos mundos.