Transição Energética: A função crítica do armazenamento de energia

Nicolás Rueda
5 de ago. de 2025
12 min de leitura

A transição energética é uma mudança de matriz de geração de energia elétrica que se fundamenta em alternativas compatíveis com os modelos atuais, permitindo a substituição dos combustíveis fósseis. A tendência no momento da geração migra para fontes de energia que são semelhantes ao tempo de regeneração. No entanto, essas fontes são intermitentes, o que é essencial para contar com sistemas de armazenamento eficientes. Aqui é onde as baterias jogam uma papel chave, especialmente no setor de transporte, um dos maiores emissores de CO₂.

A União Europeia conta com uma iniciativa de implementação e expansão ativa, com uma forte orientação para a incidência política, a estabilização técnica e a mobilização de inversões para cumprir os objetivos de descarbonização e segurança energética do continente, marcados pelos princípios da Agenda 2030, e que posicionou o consenso para a mudança de matriz energética.

Inversão e Desenvolvimento

Segundo a SolarPower Europe, a Europa precisa multiplicar por diez sua capacidade de armazenamento de baterias para 2030, para sustentar o crescimento das energias renováveis. Isso foi necessário para o lançamento de uma plataforma de armazenamento de baterias em Bruxelas, que busca criar marcos regulatórios e comerciais que facilitem a inversão e despliegue desses sistemas.

O projeto foi lançado oficialmente em 1 de julho de 2025 em Bruxelas pela SolarPower Europe. A plataforma foi criada como uma iniciativa de representação setorial, para preencher o vazio institucional em torno do armazenamento de baterias dentro do marco regulador europeu. No dia de hoje, a plataforma funcionou com o respaldo de sócios estratégicos como Statkraft, SUNOTEC e Renewable Energy Insurance Broker.

Seu objetivo principal é lograr que a capacidade de armazenamento de baterias na Europa passe dos 50 GWh atuais para entre 500 e 780 GWh para 2030, é decir, multiplicarla por diez em cinco anos. A plataforma é liderada por Juhi Dion Sud, especialista em direito comercial e políticas energéticas da UE.

Paralelamente, a Comissão Europeia anunciou recentemente uma inversão de 852 milhões de euros em seis projetos pioneiros de fabricação de células de baterias para veículos elétricos, financiados através do Fundo de Inovação com ingressos do sistema de comércio de emissões da UE.

Contexto operativo

A plataforma trabalha para colocar o armazenamento de baterias no centro da política energética da União Europeia. Isso inclui:

Impulsar a implementação da legislação existente sobre energias renováveis e mercados elétricos.
Propor um Pacote de Flexibilidade da UE e um Plano de Ação para o Almacenamiento, que facilite o desenvolvimento do setor.

Para desenvolver o mercado: Buscar fortalecer o caso de negociação para o armazenamento por meio de:

A eliminação de barreiras regulatórias.
A criação de incentivos para a inversão.
A integração de baterias nos mercados de capacidade, serviços auxiliares e flexibilidade.

Política industrial inteligente: Promover uma visão estratégica para:

Desarrollar cadeias de fornecimento de baterias resilientes e sustentáveis.
Evitar barreiras comerciais desnecessárias.
Apoiar políticas de circularidade e redução de emissões em todo o ciclo de vida das baterias.

Base de conhecimento e melhores práticas: A plataforma atua como um centro de inteligência de mercado, coletando e compartilhando:

Dados técnicos e econômicos do setor.
Casos de sucesso e modelos de negócio.
Recomendações para políticas públicas baseadas em evidências.

Como é possível armazenar energia elétrica?

As baterias permitem armazenar energia para usá-las quando necessário. No transporte, isso significa que um veículo pode ser carregado com eletricidade e se mover sem emitir gases contaminantes. Ao contrário dos motores de combustão interna, que são gasolina ou diesel, os motores elétricos funcionam com energia armazenada em baterias.

O processo de armazenamento de energia elétrica em baterias pode compreender três etapas fundamentais, todas gerenciadas por um sistema chamado Battery Management System (BMS).

Carga (carregamento)

Desde o ponto de vista eletroquímico, carregar uma bateria implica forçar uma reação química não espontânea através da aplicação de uma corrente elétrica externa. Em uma célula de íon-lítio, por exemplo:

Os íons de lítio (Li⁺) são extraídos do cátodo (geralmente óxidos metálicos como LiCoO₂) e inseridos no ânodo (normalmente grafito).
Simultaneamente, os elétrons fluem pelo circuito externo para o nó, equilibrando a carga.
Este processo armazena energia em forma de potencial químico.

Desde o ponto de vista do projeto, ele é controlado por meio de algoritmos de carga como CC-CV (corriente constante - voltagem constante) para evitar sobrecalentamentos, sobrecargas e degradação prematura.

Almacenamiento (modo de espera ou inativo)

Depois de carregada, a bateria entra em um estado de repouso onde a energia permanece quimicamente armazenada. Aqui, o sistema deve minimizar as perdas por:

Descarga automática: perda natural de carga por reações parasitas internas.
Degradação térmica: temperaturas elevadas aceleram a perda de capacidade.
Desequilíbrio entre células: pequenas diferenças de tensão entre células podem gerar ineficiências.

O Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) monitora constantemente parâmetros como tensão, temperatura e estado de carga (SOC) para manter a bateria em condições ideais.

Descarga (Descarregando)

Durante a descarga, ocorre a reação química inversa:

Os íons de lítio migram do ânodo para o cátodo através do eletrodoméstico.
Os elétrons fluem pelo circuito externo, gerando corrente elétrica útil para alimentar uma carga (motor, eletrônica, etc.).
Esta conversão de energia química para elétrica deve ser eficiente e segura.

O design do sistema deve garantir que a descarga não ultrapasse os limites de corrente, tensão ou temperatura, para evitar danos ou riscos de segurança.

Sistema de gerenciamento de bateria (BMS).

O BMS é o “cérebro” da bateria. Você deve gerenciar os processos que envolvem o funcionamento dos bancos de baterias, minimizando os riscos de sobrecargas ou descargas profundas. Além disso, monitore a temperatura, a voltagem e a corrente. Estima o SOC e SOH. Protege a bateria e prolonga sua vida útil

Tipos de baterias e sua evolução ao longo da história

As baterias evoluíram muito nas últimas décadas:

Plomo-ácido: Antiguas, pesadas e com pouca capacidade.
Hidratação de níquel-metal (NiMH): São mais leves. Fueron usado nos primeiros automóveis híbridos.
Íon-lítio (Li-ion): São os mais comuns na atualidade. Tem boa capacidade e peso reduzido.
Estado sólido: tecnologia emergente, mais segura e com maior densidade energética.
Uma bateria de íon-lítio convencional é um dispositivo eletroquímico recarregável que armazena energia por meio do movimento de íons de lítio entre os eletrodos:

Durante o carregamento: Se aplicar uma corrente elétrica externa. Os íons de lítio (Li⁺) se movem do cátodo (geralmente óxido de lítio e metal) para o ânodo (normalmente grafito). Os elétrons fluem pelo circuito externo para o nó, equilibrando a carga.

Durante a descarga: Os íons de lítio retornam do anodo ao cátodo. Os elétrons fluem pelo circuito externo, gerando corrente elétrica útil. Este processo é reversível e pode se repetir quilômetros de vezes, dependendo da vida útil da bateria.

O desenvolvimento de novas tecnologias em busca de alternativas eficientes e amigáveis no meio ambiente. Suplementados com a necessidade de armazenamento de energia elétrica com maiores exigências técnicas. Resultou em um desafio para a engenharia que envolveu a investigação atual no desenvolvimento de novas baterias de sódio, de flujo e de metal-ar: que prometem ser mais sustentáveis e econômicas.

O que é necessário para substituir combustíveis fósseis?

Para que as baterias possam substituir o combustível convencional, você deve cumprir certos requisitos:

Alta densidade energética: Deve armazenar muita energia em pouco espaço.
Carga rápida: Idealmente, em minutos, sem horas.
Grande vida útil: Cientos ou milhas de ciclos de carga sem degradar.
Segurança: Sem risco de incêndio ou explosão.
Sustentação: Materiais recicláveis e extração responsável.

Logística

Transporte Terrestre

A mobilidade elétrica já é uma realidade. Atualmente existem automóveis, ônibus, caminhões e trens elétricos. Os principais desafios que se apresentam diante dos veículos convencionais movidos por energia não renovável são:

Autonomia limitada em veículos pesados.
Infraestrutura de carga insuficiente.
Custos iniciais ainda mais elevados.

Aplicado ao transporte de passageiros, existem países com densidades de população que exigem soluções que permitem o descongestionamento do tráfego nas rodovias.

Aplicado a logística de cargas em almacenos:

Com o objetivo de reduzir os tempos de instalação e facilitar o carregamento nas frotas, a empresa “Eaton” criou o denominado 'EV Charging Busway', um sistema de carga colgado de tecnologia que oferece soluções de carga rápida CC e CA de nível 2, e que também é compatível com o conector NACS da Tesla.

O sistema de carga da Eaton fornece uma solução plug-and-play para agregar, mover e expandir a infraestrutura de carga sem devolver a cabo. A solução incorpora um sistema de gerenciamento de cabos retráteis para carregadores de CA de nível 2 que mantém os cabos e os equipamentos elétricos afastados do solo, embora também sejam admitidos carregadores montados no solo.

A Eaton pensou nesta solução para facilitar a eletrificação das frotas, já que indica que mais de 50% das empresas planejam descarbonizar suas frotas para 2030, por isso o acesso a uma infraestrutura de carga é vital para alcançar seus objetivos.

Transporte Aéreo

A aviação elétrica está atualmente em fase experimental. Existem pequenos aviões elétricos “Táxis aéreos” e projetos de aeronaves urbanas (eVTOL). O tamanho reto é o peso das baterias, que limita a autonomia e a carga útil.

Transporte marítimo

Os barcos elétricos funcionam bem em bandejas curtas, como ferris. Para longos períodos, exploramos soluções híbridas ou o uso de baterias junto com energias renováveis. As portas também estão eletrificadas para reduzir as emissões.

Demanda Energética

A seguir, é mostrada uma breve análise de consumo, baseada em valores empíricos para frotas de transporte.

Implicações para o ministro em simultâneo

Pelo contrário, abastecer uma frota de 50 pick-ups elétricos requer uma potência de carga rápida por unidade de 150 kW; o que deriva de um fornecimento de 7,5 MW para carregamento simultâneo. Em uma frota de 50 veículos elétricos de grande porte (caminhos ou ônibus), é necessária uma infraestrutura capaz de entregar entre 15 e 25 MW de potência, o que equivale à demanda de uma pequena cidade industrial.

Os valores de potência indicados no apartamento anterior podem ser reduzidos mediante análise das frequências de carga em função do uso dos veículos. A estimativa de tempo será vital para minimizar os custos de design e inversão inicial em infraestrutura.

Campos de baterias: armazenamento em grande escala

Para abastecer uma flota elétrica de grande escala, semelhante às mencionadas acima; Se você precisar de um sistema de armazenamento de energia que seja capaz de entregar potências da ordem de 7 a 25 MW, se desejar realizar uma carga simultânea de toda a frota. Isso implica que o campo de baterias deve ser projetado não apenas para armazenar grandes quantidades de energia, mas também para fornecer uma velocidade muito alta, garantindo segurança e eficiência.

Desde o ponto de vista técnico, esses sistemas geralmente são compostos por baterias de íon-lítio, principalmente do tipo LFP (lítio-ferrofosfato) ou NMC (níquel-manganeso-cobalto), montadas em recipientes modulares. Cada contêiner pode armazenar entre 1 e 5 megavatios-hora (MWh) de energia e se conectar em paralelo para alcançar maiores capacidades. Para uma frota de caminhões, por exemplo, seria necessário um campo de baterias com uma capacidade total de entre 25 e 50 MWh, o que permitiria realizar uma carga completa de todos os veículos ou acumular diversas cargas parciais ao longo do dia.

Os campos de baterias (ou 'fazendas de baterias') são armazenamentos de energia elétrica integrados por milhas de baterias e elementos auxiliares conectados com a finalidade de abastecer processos de características diversas. Considere a capacidade de fornecer energia elétrica às estações de carga e estabilizar a rede elétrica convencional em caso de flutuações.

A eficiência energética desses sistemas gira em torno de 85% e 95%, dependendo do funcionamento e da composição química da bateria e do sistema de conversão de energia (inversores, transformadores, etc.). O tempo de resposta é praticamente instantâneo, inferior a um segundo, o que os torna ideais para responder a picos de demanda ou para estabilizar a rede elétrica local.

No que diz respeito à vida útil, os sistemas de armazenamento baseados em íon-lítio podem suportar entre 4.000 e 10.000 ciclos de carga e descarga, o que equivale a uma duração operacional de entre 8 e 15 anos, dependendo do uso e do sistema de gerenciamento térmico. Este último é fundamental, pois as baterias devem ser mantidas dentro de uma faixa de temperatura ideal, geralmente entre 15 e 35 graus Celsius, para evitar degradação acelerada e riscos de segurança.

Vantagens

Entre as vendas mais destacadas desses campos de bateria, encontram-se sua capacidade de reduzir o pico de demanda da rede elétrica, permitindo carregar veículos durante a noite ou em horários de baixa demanda, e depois utilizar essa energia armazenada durante o dia. Também permite integrar fontes renováveis, como painéis solares ou turbinas eólicas, armazenando a energia gerada localmente para seu uso posterior.

Limitações

No entanto, também apresentamos limitações importantes. O custo inicial da instalação é elevado, especialmente para sistemas de grande escala. Além disso, requer uma superfície considerável: um sistema de 50 MWh pode ocupar entre 500 e 1.000 metros quadrados, dependendo do design e do tipo de recipientes utilizados. Também é necessário implementar sistemas de segurança avançados para prevenir incêndios, fugas térmicas ou quedas elétricas.

A dependência de materiais críticos como o lítio, o cobalto e o níquel representa um desafio tanto econômico quanto ambiental, embora você esteja desenvolvendo alternativas como as baterias de íon de sódio ou de fluxo redox, que poderiam reduzir esses impactos no futuro próximo.

Compatibilidade e adaptabilidade

As 'fazendas de baterias' são adequadas para armazenar energia elétrica a partir de fontes de geração convencionais como alternativas. Mencionamos algumas delas:

Energia solar fotovoltaica

Compatibilidade: Muito alta.
Motivo: A produção solar varia de acordo com a hora do dia e as condições climáticas. As baterias armazenam o excedente durante o dia para serem usadas à noite ou em momentos de baixa radiação.
Aplicação típica: Instalações residenciais, comerciais, estações de carga solar para veículos elétricos.

Energia eólica

Compatibilidade: Muito alta.
Motivo: O vento é uma fonte intermitente. As baterias permitem estabilizar o fornecimento de energia e suavizar as flutuações.
Aplicação típica: Parques eólicos conectados a sistemas de armazenamento para melhorar a qualidade da energia entregue à rede.

Energia hidroeléctrica (pequena escala ou bombeo)

Compatibilidade: Alta.
Motivo: Mesmo que grandes hidrelétricas sejam estáveis, uma pequena escala pode se beneficiar do armazenamento para acumular picos de demanda ou baixa geração.
Aplicação típica: Microcentrais hidroeléctricas em zonas rurais ou aisladas.

Geração térmica (diesel, gás, biomasa)

Compatibilidade: Moderada.
Motivo: Embora essas fontes sejam contaminantes, as baterias podem reduzir o uso de combustíveis fósseis ao acumular picos de demanda ou atuar como respaldo.
Aplicação típica: Sistemas híbridos em zonas remotas ou ilhas.

Energia nuclear

Compatibilidade: Alta, mas pouco comum.
Motivo: As plantas nucleares geram energia de forma constante. As baterias podem ajudar a gerenciar a demanda e armazenar horários excedentes de baixa carga.
Aplicação típica: Integração em redes inteligentes ou para respaldo em emergências.

Rede elétrica convenciona l

Compatibilidade: Total.
Motivo: As baterias podem ser carregadas da rede em horários de baixa demanda (tarifas mais baixas) e descarregadas em horários de pico, melhorando a eficiência do sistema.
Aplicação típica: Sistemas de gestão de demanda, estações de carga para veículos elétricos, edifícios inteligentes.

Além de sua compatibilidade com outros sistemas, cabe destacar que os 'fazendas de baterias' promovem até mesmo uma maior sinergia com a combinação de fontes renováveis incandescentes, como a solar e a eólica, que permitem o armazenamento imediato durante a geração de eletricidade e a liberação instantânea no momento de necessidade.

Implementações na América do Sul

Tomando como ponto de partida as iniciativas europeias. O resultado é interessante para uma possível transição para a mobilidade sustentável com consciência promovida por meio de regulamentações na América Latina. Uma ideia desafiadora. Sem embargo, os recursos acompanham.

Os últimos avanços na logística de materiais implementados no Peru são refletidos nas decisões atuais: DP World se converte no primeiro terminal portuário da América Latina na implementação de estação de carga para frota de caminhões elétricos. A concessionária de Muelle Sur de Puerto del Callao no Peru, se converte no primeiro terminal portuário da América Latina em contar com uma estação de carga para caminhões elétricos. Esta inversão faz parte das ações da empresa para cumprir a meta de ser carbono neutro até 2030.

Esta iniciativa, que se realizou em parceria com a Enel X Way , permitirá recarregar com energia limpa em 20 caminhões de transporte internos 100% elétricos. A estação conta com 10 carregadores duplos de carga rápida de 200 KW cada um, consolidando a estação de recarga mais grande na América Latina com uma infraestrutura elétrica de 2MW de potência instalada.

Esta estratégia contempla uma inversão significativa de aproximadamente US$ 72 milhões e ações específicas como a construção de uma estação de carga elétrica. Neste caso, cada carregador tem uma cobertura de painéis solares nos equipamentos que alimentam o suprimento de energia necessário para iluminar a estação.

Fatores a favor da América Latina residem em:

Abundância de recursos renováveis: especialmente solar no norte do Chile, Argentina, México e Brasil.
Crescente interesse na transição energética: muitos países já têm metas de descarbonização.
Disponibilidad de litio: el “triángulo del litio” (Argentina, Bolívia, Chile) é chave para a cadeia de valor das baterias.

Principais desafios e oportunidades de melhoria na América Latina:

Infraestrutura elétrica deficiente em algumas regiões.
Falta de marcos regulatórios específicos para armazenamento.
Altos custos iniciais de inversão de baterias em grande escala.
Dependência tecnológica de fabricantes estrangeiros.

A migração para o transporte sustentável e a redução da quantidade de carbono implicam um custo considerável para os atores da América do Sul. Serão necessárias inversões em infraestrutura, incentivos fiscais e desenvolvimento de capacidades locais. A chave reside em parcerias público-privadas, financiamento internacional (como BID ou CAF) e integração de políticas regionais.

Algumas opções seriam:

Crie uma Plataforma Latinoamericana de Almacenamiento, inspirada na Europa.
Estabelecer metas regionais de armazenamento (por exemplo, 100 GWh para 2035).
Fomentar a fabricação local de baterias, aproveitando o lítio.
Diseñar marcos reguladores claros que reconhecem o valor do armazenamento na rede.
Acesse um financiamento climático internacional.

Impacto Ambiental do Transporte atual

Entre os anos 1990 e 2022 manifestou-se um crescimento sustentado das emissões, com um nível caído em 2020 devido à pandemia de COVID-19, seguido de uma rápida recuperação. O transporte continua sendo um dos setores mais difíceis de descarbonizar em nível global.

Fonte :

Agência Internacional de la Energía (IEA), Navegador de dados de estatísticas de energia, 2024

A transição energética no transporte é um desafio técnico, econômico e social. As baterias são o coração desta mudança. Mesmo que haja obstáculos, os avanços tecnológicos e o compromisso global com a estabilidade fazem com que o futuro elétrico do transporte seja uma realidade cada vez mais possível.