Estas rochas quentes podem brilhar mais do que o sol. Podem também ajudar a soletrar o fim dos combustíveis fósseis

Mais de um milhão de anos depois, enquanto a humanidade luta para evoluir para além dos combustíveis fósseis a tempo de evitar o colapso climático, essa ideia simples está a regressar aos tempos modernos - e as rochas quentes estão mais quentes do que nunca, literal e figurativamente.

"As rochas na caixa estão neste momento a cerca de 1600 graus Celsius", disse Andrew Ponec, ao lado de uma bateria térmica do tamanho de um pequeno edifício. São quase 3.000 graus Fahrenheit, "mais quentes do que o ponto de fusão do aço", explicou.

Mas o que torna a sua caixa de pedras brancas tão significativa é o facto de não terem sido aquecidas pela queima de toneladas de carvão ou gás, mas sim pela captação da luz solar através dos milhares de painéis solares fotovoltaicos que rodeiam o seu protótipo a oeste de Fresno.

Se forem bem sucedidos, Ponec e a sua empresa Antora Energy poderão fazer parte de um novo sector de armazenamento de energia de vários biliões de dólares que utiliza simplesmente o sol ou o vento para fazer caixas de pedras suficientemente quentes para fazer funcionar as maiores fábricas do mundo.

"Por vezes, as pessoas sentem que nos estão a insultar ao dizerem: 'Ei, isso parece muito simples'", riu-se Ponec. "E nós dizemos: 'Não, é exatamente esse o objetivo'."

A paixão de Ponec pelas energias limpas começou quando era um miúdo curioso da escola pública a brincar com a energia fotovoltaica na garagem dos pais e foi atraído para desistir de Stanford para construir centrais solares à escala da rede.

Quando regressou para obter o seu diploma, apercebeu-se de que, embora o sol e o vento sejam óptimos para recarregar as baterias dos carros e das casas, há uma necessidade ainda mais urgente de limpar as fontes de combustível do calor industrial necessário para fabricar tudo, desde comida para bebé a aço. E porque a procura de energia de uma fábrica é muitas vezes 24/7, a indústria pesada ainda não tirou partido da queda do preço das energias renováveis.

"Na maior parte dos dias, a meio do dia, na Califórnia, a eletricidade no mercado grossista é gratuita e, por vezes, até negativa, devido à grande quantidade de energia solar instalada", disse Ponec, "e estamos a assistir ao mesmo noutros estados com a energia eólica. O problema é que não se pode fechar a fábrica quando o sol se esconde atrás de uma nuvem ou o vento pára de soprar, e é exatamente nesse problema que nos concentramos".

Embora a palavra "bateria" evoque muito provavelmente o tipo de produto químico que se encontra nos automóveis e na eletrónica em 2023, as rochas quentes armazenam atualmente dez vezes mais energia do que o ião de lítio em todo o mundo, graças a uma invenção do século XIX conhecida como fogões Cowper. Frequentemente encontradas em fábricas de fundição, estas enormes torres de tijolos empilhados absorvem o calor desperdiçado de um alto-forno até atingir cerca de 3000 graus Fahrenheit, fornecendo depois mais de 100 megawatts de energia térmica durante cerca de 20 minutos.

O processo pode ser repetido 24 vezes por dia durante 30 anos e a Antora é uma das empresas em fase de arranque que está a fazer experiências com diferentes tipos de rochas em caixas isoladas ou sal fundido em cilindros para encontrar a combinação mais eficiente.

"Ficámos bastante intrigados com a grafite por uma série de razões", disse Ponec. O carbono barato e abundante encontrado nos lápis - que também é usado para fundir alumínio e aço - pode reter tanto calor que brilha mais do que o sol, disse ele.

"A principal coisa que esses fornos não tinham era uma maneira de retirar o calor", disse ele. "Acrescentámos algumas cavidades, algumas lacunas no carbono que permitem que a luz das profundezas do sistema brilhe e algumas portas isoladas que podem abrir e fechar, permitindo que essa luz brilhe quando quisermos. No futuro, utilizaremos essa luz não só para criar vapor, mas também para criar calor a temperaturas muito mais elevadas para indústrias como a do cimento e do aço".

Ponec segura um bloco de carbono como o que é utilizado na bateria térmica da Antora.

A caixa que contém os blocos de carbono superaquecidos, que Ponec disse serem mais quentes do que o ponto de fusão do aço.

A Antora conseguiu angariar 80 milhões de dólares em capital inicial de investidores que incluem Bill Gates, mas o seu principal concorrente é outra empresa da Bay Area chamada Rondo, que utiliza tijolos refractários abundantes, que são mais baratos do que o carbono em peso, mas não tão densos em termos energéticos. A Rondo atraiu ainda mais fundos do que a Antora e a sua primeira bateria está a produzir energia comercial para uma fábrica de etanol na Califórnia.

"Tivemos esta descoberta que nos permite aquecer o tijolo diretamente com infravermelhos, a luz invisível dos elementos de aquecimento", disse John O'Donnell, CEO da Rondo, à CNN. "Soubemos imediatamente, com base em relatórios de engenharia de terceiros, que este material vai durar 100 anos."

A Tesla previu recentemente que um mundo sem carbono necessitará de uns espantosos 240 terawatts-hora de armazenamento de energia - mais de 340 vezes a quantidade de armazenamento construído com baterias de iões de lítio em 2022. O'Donnell prevê que mais de metade de toda essa nova capacidade virá sob a forma de baterias térmicas, simplesmente porque as matérias-primas estão tão facilmente disponíveis.

Ao ligarem as suas fábricas ao número de baterias térmicas de que necessitam, os fabricantes não terão de esperar anos a fio por ligações à rede e actualizações.

Tendo em conta estas considerações financeiras, a velha frase "burro como uma caixa de pedras" poderá ter de ser revista para esta nova revolução industrial.

"As tecnologias excitantes são óptimas se formos capitalistas de risco e péssimas se formos banqueiros", disse O'Donnell. "E são os banqueiros e o pessoal do financiamento de infra-estruturas que gostam de toda esta classe de tecnologias. Não é particularmente sexy, mas isso é uma coisa muito boa".

"Ambas as empresas fazem armazenamento de calor e energia", disse Jesse Jenkins, professor de engenharia na Universidade de Princeton. "E penso que, tal como o hidrogénio, que também tem um papel flexível a desempenhar, é este tipo de tecnologia de armazenamento de longa duração que me deixa mais otimista".

Jenkins, especialista em sistemas energéticos à escala macro, é também consultor da Rondo e afirma que o modelo de rochas quentes tem uma vantagem distinta em relação às baterias químicas que podem armazenar energia, mas não calor.

"Se conseguir fazer as duas coisas, pode aproveitar as curvas de custos e as vantagens de escala nos sectores industriais de maior dimensão, ao passo que algumas das empresas de baterias electroquímicas mais puras se encontram num momento de rutura", disse Jenkins à CNN.

As rochas são aquecidas por milhares de painéis fotovoltaicos que rodeiam o protótipo Antora Energy a oeste de Fresno.

Tanto o CEO da Andora como o da Rondo estiveram presentes na cimeira sobre o clima COP28, no Dubai, onde o poder dos petróleos do Médio Oriente foi suficiente para enfraquecer o compromisso global de acabar com os combustíveis fósseis. Mas ambos regressaram entusiasmados com o interesse nas suas ideias e com as dezenas de outras descobertas no domínio das energias limpas.

Se me tivessem perguntado há cinco ou dez anos, eu teria dito: "Não tenho a certeza de que temos tudo o que precisamos para descarbonizar", disse Ponec, passeando pelo painel solar que alimenta a sua bateria, enquanto uma central eléctrica a gás estava quieta e inativa nas proximidades. "Mas, atualmente, temos as ferramentas de que precisamos. Só precisamos de as utilizar. A transição é inevitável. Vai acontecer. E se falarmos à porta fechada com a maior parte das pessoas da indústria dos combustíveis fósseis, elas dirão a mesma coisa".

Estas rochas quentes podem brilhar mais do que o sol. Podem também ajudar a soletrar o fim dos combustíveis fósseis