Desenvolvimento de sistema modular híbrido de baterias para fornecimento ininterrupto de energia

A crescente demanda de energia elétrica e a busca pela descarbonização impulsionam o mercado de novas tecnologias com preços mais acessíveis e com menores impactos ambientais.

Dentro desse contexto, a conciliação de fontes renováveis com sistemas de armazenamento de energia e o impulsionamento de veículos elétricos, tornou as baterias um dos gatilhos para melhorar a viabilidade econômica do uso em massa destas tecnologias.

Entretanto, é necessário evidenciar que esse crescimento aumentará também o número de baterias a serem “descartadas”, uma vez que as baterias em sistemas críticos costumam ser substituídas com aproximadamente 80% da sua capacidade nominal. O potencial remanescente de baterias descartadas é a motivação principal para os estudos de aplicação em segunda vida que vem sendo alvo dos trabalhos do PTI nos últimos anos.

Acordo de Cooperação entre o PTI e a PETROGAL Brasil S.A (Joint Venture Galp | Sinopec)

Um Acordo de Cooperação foi assinado entre o PTI e a PETROGAL Brasil S.A (Joint Venture Galp | Sinopec) para desenvolvimento do projeto intitulado “Sistema modular híbrido de baterias de primeira e segunda vida com diferentes SOH (state of health) para fornecimento ininterrupto de energia” com recursos oriundos das Cláusulas de PD&I da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP.

O sistema de armazenamento de energia (SAE) proposto pelo PTI permitirá trabalhar simultaneamente com baterias novas e usadas de distintas tecnologias, desacoplando a dependência das características individuais de cada bateria. No âmbito do projeto, serão utilizadas baterias de segunda vida de lítio, devido à abundância desta tecnologia de armazenamento de energia nas últimas décadas, e baterias de sódio de primeira vida – Zebra, em razão da sustentabilidade ambiental associada a esta tecnologia e à expertise técnica do PTI-BR, que já vem trabalhando com a tecnologia de baterias de sódio há mais de uma década.

O sistema de gerenciamento de baterias (BMS) que será utilizado, será desenvolvido pela equipe técnica do Centro de Gestão Energética do PTI-BR visando otimizar as condições de operação das distintas baterias. Ainda, o projeto irá acrescentar o uso de supercapacitores. A versatilidade da utilização de diferentes sistemas de armazenamento de energia num mesmo gabinete será possível devido ao desenvolvimento nacional de um conversor bidirecional de múltiplos canais e seu sistema de controle do fluxo de energia para tomada de decisão entre as cargas e fontes de energia.

O gabinete industrial desenvolvido no âmbito do projeto servirá para demonstrar a viabilidade da solução, impulsionando a sustentabilidade e a economia circular em torno das baterias, ao gerar valor para a sociedade e o meio ambiente.

A Petrogal Brasil S.A se viu motivada em financiar este projeto pois o mesmo está alinhado com estratégia da empresa de captar conhecimento e desenvolver projetos relacionados com a descarbonização, uma tendência mundial. 

De acordo com André Fonseca, Gerente de Projetos de inovação da GALP em Portugal, “a expectativa é de que ele atinja os objetivos propostos e, eventualmente, surpreenda com os resultados obtidos, sempre cumprindo as boas práticas de segurança em todas as tarefas. O projeto abrange duas temáticas de muito interesse para a indústria: a reutilização de baterias em final de ciclo de vida e a sua possível integração em sistemas com baterias de diferentes tipologias/químicas.”

“Este projeto vai de encontro com o cenário da descarbonização da matriz energética, impulsionando a sustentabilidade e a economia circular ao gerar valor não apenas para o cliente, como também para a sociedade e o meio ambiente” manifestou Marcella Mathias Gerente de Projetos de inovação da Petrogal Brasil.

Para o diretor técnico do PTI, Rafael Deitos, este projeto é um marco na história do PTI como instituição de ciência e tecnologia ao passo que concretiza a entrada da instituição no programa de P&D da ANP, contribuindo no desafiador processo da transição energética, descarbonização e economia circular para o setor de Óleo e Gás. “Ficamos extremamente felizes com a parceria com a Galp e estamos convictos de que os resultados serão de extrema relevância para a empresa e para o setor. PTI atua no tema de transição energética há muito tempo, mais de 10 anos, executando projetos de eficiência e segurança energética, sistemas recicláveis de armazenamento de energia (baterias de sódio), economia circular, geração de hidrogênio verde, geração distribuída a partir de fontes renováveis e indústria 4.0. Com este projeto, damos mais um passo na direção da geração de valor para o nosso parceiro, mantendo o foco na sustentabilidade e no cuidado com o meio ambiente”.

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