Quatro jovens finlandeses apaixonados por esporte e ciência tiveram a ideia de utilizar uma fonte barata, acessível e inesgotável para fornecimento de energia renovável: areia. O grupo conseguiu desenvolver uma bateria alimentada por areia que fornece  calor limpo durante as geladas noites nórdicas. A energia renovável alimenta um aquecedor de resistência que mantem a temperatura elevada durante horas.

Dentro da bateria, esse ar quente circula por um ventilador através de tubos. O isolamento espesso envolve a areia, mantendo a temperatura dentro da bateria em 600 graus Celsius, mesmo quando está congelando do lado de fora. Os testes foram feitos pela empresa Polar Night Energy, na usina Vatajankoski, ao norte da capital da Finlândia, Helsinque.
A usina abriga a primeira bateria de areia em escala comercial do mundo. Totalmente fechada em um contêiner de aço de 7 metros de altura, a bateria consiste em 100 toneladas de areia de construção de baixa qualidade, dois tubos de aquecimento urbano e um ventilador. A areia torna-se uma bateria depois de aquecida a 600°C usando a eletricidade gerada por turbinas eólicas e painéis solares na Finlândia.

A bateria armazena 8 MWh de energia térmica quando cheia. Quando a demanda de energia aumenta, a bateria descarrega cerca de 200 kW de energia através dos tubos de troca de calor: isso é suficiente para fornecer aquecimento e água quente para cerca de 100 residências e uma piscina, complementando a energia da rede. A bateria é carregada durante a noite quando os preços da eletricidade são mais baixos.

A bateria de areia desenvolvida por Tommi Eronen (à direita) e Ville Kivioja,  fornece calor suficiente para cerca de 100 casas. (Crédito: Polar Night Energy)

É um sistema de baixa manutenção. A empresa usa areia barata e de baixa qualidade que foi rejeitada pelos construtores em vez de areia de rio de alta qualidade usada em grandes quantidades para construção civil. A areia é um meio muito eficaz para preservar o calor por um longo período, armazenando energia por meses a fio. Além de ter vida útil muito longa.

Tommi Eronen, Markku Ylönen, Liisa Naskali e Ville Kivioja são os quatro jovens responsáveis por essa façanha que pode revolucionar o mercado de energia limpa. O grupo se conheceu através do atletismo. O velocista, ciclista, saltador triplo e arremessador de disco pertenciam ao mesmo clube em Tampere, sul da Finlândia, torcendo um pelo outro em eventos durante a adolescência. Quando entraram na casa dos vinte anos, seus interesses passaram do esporte para a ciência. Invernos mais curtos e mais quentes no sul da Finlândia deram origem a uma motivação partilhada para combater as alterações climáticas. “O número de dias de cobertura de gelo em Näsijärvi, o lago onde costumávamos patinar quando crianças, diminuiu drasticamente nos últimos anos. As mudanças climáticas estão acontecendo diante de nossos olhos”, diz Eronen.

A inovação gerou uma onda de entusiasmo em todo o mundo. “Meu telefone está tocando constantemente e tenho milhares de e-mails não lidos”, diz Eronen. A bateria de areia atraiu a atenção de muitas autoridades por seu potencial para equilibrar o fornecimento de energia de fontes renováveis.

Markku Ylönen e Tommi Eronen, os cofundadores da Polar Night Energy, unidos pelo amor ao atletismo e pela ciência. (Crédito: PNE)

Um grande problema com as baterias de lítio usadas em laptops, telefones e veículos elétricos, é que elas degradam facilmente, mesmo quando não estão em uso, além de ter um impacto ambiental muito maior em relação a areia.

“Uma bateria de areia armazena de 5 a 10 vezes menos energia do que as baterias tradicionais”, diz Dan Gladwin, professor da Universidade de Sheffield, no Reino Unido. A equipe da Polar Night Energy reconhece isso, mas argumenta que uma bateria de areia é uma solução muito mais econômica. A equipe calculou: a bateria de areia é de 8 a 10 vezes mais barata comparando com uma bateria de lítio, armazenando a mesma quantidade de energia.

A Polar Night Energy está finalizando o contrato para construir uma segunda bateria para outra empresa de aquecimento urbano na Finlândia. A solução de armazenamento de energia pode ser replicada em qualquer lugar do mundo onde haja infraestrutura de aquecimento urbano, incluindo Nova York, São Francisco e Copenhague.