Empresa desenvolve bateria térmica que substitui combustíveis fósseis em processos industriais de calor extremo

A empresa norte-americana Electrified Thermal Solutions (ETS) desenvolveu o Joule Hive Thermal Battery, um sistema de armazenamento térmico projetado para substituir combustíveis fósseis em processos industriais que exigem calor extremo. A tecnologia utiliza blocos cerâmicos condutores, fabricados com materiais já oxidados para evitar a degradação química, que armazenam energia térmica em temperaturas superiores a 1.500 °C e a liberam conforme a demanda.

O funcionamento baseia-se no efeito Joule, convertendo eletricidade em calor. O sistema opera em escala de megawatt-hora e é capaz de atingir até 1.800 °C, permitindo a substituição de óleo combustível, gás natural e carvão. Por ser uma solução puramente elétrica, o Joule Hive pode ser alimentado por fontes renováveis, como energia eólica e solar, atuando como um amortecedor energético que resolve a intermitência dessas fontes e garante o fornecimento contínuo de calor.

A viabilidade prática da inovação será testada em 2025, com a implantação do primeiro piloto comercial em escala real em San Antonio, no Texas. O projeto é realizado em parceria com o Southwest Research Institute, instituição responsável por validar a eficiência e o desempenho do sistema em condições operacionais reais.

O impacto da tecnologia é significativo para a descarbonização da indústria pesada, setor onde a eletrificação é complexa. De acordo com a International Energy Agency (IEA), a geração de calor industrial responde por 20% a 25% das emissões globais de CO₂. O Joule Hive visa atender segmentos que operam frequentemente acima de 1.000 °C, como a produção de vidro, a indústria química e a siderurgia, especificamente no tratamento térmico e aquecimento de fornos. No setor de cimento, onde as temperaturas superam 1.400 °C, a solução oferece uma alternativa para reduzir emissões em fornos de operação contínua.

Em comparação às baterias químicas, o sistema de armazenamento térmico apresenta menor custo por unidade de energia e evita perdas por múltiplas conversões, mantendo a energia na forma de calor. Além disso, o uso de cerâmicas reduz a dependência de materiais críticos, como cobalto e lítio.

Embora a inovação tenha sido premiada em engenharia pela Popular Science, a transição total da indústria para a eletricidade enfrenta barreiras de infraestrutura e custos energéticos. Análises associadas à Universidade de Stanford indicam que a eletrificação do calor industrial pode variar entre 50% e 70% a longo prazo, dependendo de cada setor, sugerindo que a substituição dos combustíveis fósseis ocorrerá de forma gradual.