Descarbonizar o fornecimento de eletricidade do mundo exigirá mais do que painéis solares e turbinas eólicas, que dependem da luz do sol e de uma brisa constante para gerar energia. O armazenamento em escala de rede oferece uma solução para esse problema de intermitência, mas há muito pouco disso disponível.
A Agência Internacional de Energia (AIE), que faz estimativas oficiais, avalia que a capacidade global instalada de armazenamento de bateria precisará aumentar de menos de 200 gigawatts (GW) registrados em 2023 para mais de um terawatt (TW) até o final da década, e quase 5 TW até 2050, se o mundo quiser atingir emissões líquidas zero. Felizmente, porém, o negócio de armazenar energia na rede está finalmente sendo turbinado.
O armazenamento em escala de rede dependia, tradicionalmente, de sistemas hidrelétricos que moviam água entre reservatórios no topo e na base de uma encosta. Hoje em dia, baterias gigantes empilhadas em fileiras de galpões são cada vez mais o método de escolha.
De acordo com a AIE, 90 GW de armazenamento de bateria foram instalados globalmente no ano passado, o dobro da quantidade em 2022, dos quais cerca de dois terços foram para a rede e o restante para outras aplicações, como energia solar residencial.
Os preços estão caindo e novos produtos químicos estão sendo desenvolvidos. A consultoria Bain estima que o mercado de armazenamento em escala de rede pode crescer de cerca de US$ 15 bilhões (R$ 83,5 bilhões) em 2023 para entre US$ 200 bilhões (R$ 1,1 trilhão) e US$ 700 bilhões (R$ 3,9 trilhões) até 2030, e US$ 1 trilhão (R$ 5,6 trilhões) a US$ 3 trilhões (R$ 16,7 trilhões) até 2040.
Uma queda no preço das baterias de lítio está alimentando sua adoção na rede. De acordo com a empresa de pesquisas Bloomberg NEF, o preço médio das baterias de lítio estacionárias por quilowatt-hora de armazenamento caiu cerca de 40% entre 2019 e 2023.
Uma desaceleração global na adoção de veículos elétricos (VEs), que funcionam com tecnologia semelhante, levou os fabricantes de baterias a se interessarem mais pelo armazenamento na rede. Em 2019, as baterias de lítio estacionárias eram quase 50% mais caras do que as usadas em VEs; essa diferença caiu para menos de 20% à medida que os produtores se acumularam.
A AIE avalia que a energia solar combinada com baterias agora é competitiva com a eletricidade gerada a carvão na Índia e está a caminho de ser mais barata do que a energia gerada a gás na América em alguns anos.
O centro da produção global de baterias é a China. É o lar de quatro dos cinco maiores fabricantes do mundo, incluindo CATL e BYD. A parcela da produção de baterias da China destinada ao armazenamento estacionário aumentou de quase nada em 2020 para cerca de 20% no ano passado, ultrapassando a parcela usada em eletrônicos de consumo. O crescimento foi ajudado por políticas internas que exigem que grandes projetos solares e eólicos também instalem armazenamento.
As empresas de baterias da China são intensamente inovadoras. A CATL, por exemplo, aumentou seu investimento em pesquisa e desenvolvimento oito vezes desde 2018, para US$ 2,5 bilhões (R$ 13,9 bilhões) no ano passado. A BYD, que investiu pesadamente em robótica e inteligência artificial, construiu uma instalação de baterias na cidade chinesa de Hefei que é quase totalmente automatizada.
Mas a indústria também está nadando em excesso de capacidade. De acordo com a Bloomberg NEF , a China já produz baterias de lítio suficientes para satisfazer a demanda global de todos os tipos. Sua indústria anunciou planos para mais 5,8 terawatts-hora (TW h) de capacidade até 2025, mais que o dobro da capacidade global atual de 2,6 TW h.
Isso será catastrófico para muitas empresas na indústria de baterias, incluindo aquelas que produzem para a rede. De acordo com a Benchmark Mineral Intelligence, outra empresa de pesquisa, a construção de 19 gigafábricas de baterias na China foi cancelada ou adiada nos primeiros sete meses de 2024. O colapso nos preços também atingiu muitas startups ocidentais de baterias.
Um exemplo é a Northvolt da Suécia, vista por alguns como a resposta da Europa aos campeões da China. No ano passado, ela relatou um prejuízo de US$ 1,2 bilhão (R$ 6,7 bilhões), acima dos US$ 285 milhões (R$ 1,6 bilhão) em 2022. A consequência de tudo isso provavelmente será uma onda de consolidação, como Robin Zeng, o chefe da CATL, previu no início deste ano.
Mesmo assim, um banho de sangue entre os fabricantes de baterias pode ajudar, em vez de prejudicar, a adoção do armazenamento de baterias. Os preços podem cair ainda mais, pois as empresas mais produtivas conquistam uma fatia maior do mercado.
A competição acirrada já está estimulando a inovação, pois as empresas buscam novas tecnologias para ajudá-las a competir. As baterias de íons de sódio são uma alternativa promissora. Elas não exigem lítio caro e, embora ofereçam menor densidade de energia, isso é um problema menor para baterias estacionárias do que para aquelas que alimentam EVs .
Os titulares estão correndo para desenvolver a tecnologia para a rede. Várias startups também estão apostando alto nisso. A Natron, uma empresa americana apoiada pela Chevron, uma gigante do petróleo, está investindo US$ 1,4 bilhão (R$ 7,8 bilhões) para construir uma fábrica de baterias de íons de sódio na Carolina do Norte, que deve ser inaugurada em 2027. Landon Mossburg, o presidente-executivo da Peak Energy, uma startup de íons de sódio, diz que quer que sua empresa seja "a CATL da América".
Tom Jensen, o chefe da Freyr Battery, outra startup, acha que a única maneira de as empresas ocidentais de baterias conseguirem competir é com novas tecnologias. A lista de abordagens inovadoras está crescendo. A EnerVenue, mais uma startup, está comercializando uma bateria de níquel-hidrogênio. A empresa levantou mais de US$ 400 milhões (R$ 2,2 bilhões) e construirá uma fábrica no Kentucky que espera que produza baterias baratas que possam armazenar energia por longos períodos.
Aumentar a potência
Essas novas tecnologias são adequadas para atender à crescente demanda por energia para os data centers, que os gigantes da tecnologia estão ansiosos para operar com energia renovável.
O fato de que as baterias de íons de sódio são menos propensas a pegar fogo do que as de lítio as torna particularmente atraentes para empresas de tecnologia, principalmente porque reduz o custo do seguro, observa Jeff Chamberlain, o chefe da Volta Energy Technologies, uma empresa de investimentos focada no negócio de armazenamento de energia.
Colin Wessels, o codiretor da Natron, observa que sua startup planeja fornecer baterias principalmente para data centers.
A rápida implementação de data centers também está levando a lacunas na infraestrutura de rede necessária para produzir e transmitir energia, que baterias de longa duração, como as da EnerVenue, poderiam ajudar a preencher.
Aaron Zubaty, chefe da Eolian, uma desenvolvedora de energia renovável, prevê um boom em soluções de armazenamento de quatro a oito horas para lidar com a crescente demanda em redes de energia na próxima década.
O armazenamento em larga escala está avançando rapidamente. "As baterias fizeram em cinco anos o que a energia solar levou 15 anos", observa um analista veterano do boom solar, que agora cobre a indústria.
Como resume Fatih Birol, chefe da AIE: "As baterias estão mudando o jogo diante dos nossos olhos."
Texto do The Economist, traduzido por Daniele Madureira, publicado sob licença. O artigo original, em inglês, pode ser encontrado em www.economist.com
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