Guiyang – Um conjunto de unidades de geração de eletricidade por dióxido de carbono (CO2) supercrítico iniciou operações comerciais no sábado na Província de Guizhou, sudoeste da China, marcando a aplicação comercial pioneira dessa tecnologia inovadora no país.

A unidade, atualmente em operação comercial, localiza-se em uma usina operada pela Shougang Shuicheng Iron and Steel (Group) Co., Ltd. na cidade de Liupanshui, em Guizhou, e constitui um projeto demonstrativo para tecnologia de geração de eletricidade por CO2 supercrítico utilizando calor residual sinterizado, segundo seu desenvolvedor, o Instituto de Eletricidade Nuclear da China, sob a Corporação Nuclear Nacional da China (CNNC).

O projeto foi nomeado Chaotan One, e cada unidade do projeto possui uma capacidade de geração de eletricidade de 15 megawatts.

“O projeto destaca o uso da tecnologia de geração de eletricidade por CO2 supercrítico, uma tecnologia inovadora de geração de eletricidade caracterizada por alta eficiência, sistema compacto, menos sistemas auxiliares e maior velocidade de resposta”, disse Huang Yanping, cientista-chefe da CNNC e projetista-chefe do Chaotan One.

“A operação comercial deste projeto foi um marco, representando a primeira transição dessa tecnologia inovadora do laboratório para a implementação comercial no mundo”, acrescentou Huang.

TECNOLOGIA INOVADORA DE GERAÇÃO ELÉTRICA

Globalmente, esforços e explorações incansáveis têm sido feitos para a geração de eletricidade. Até agora, o princípio da geração de eletricidade por meio de energia térmica, energia nuclear ou várias derivadas de energia a vapor residual é semelhante ao da “água fervente”: aquece a água em vapor, faz a turbina girar e gera eletricidade, segundo Huang.

“A geração de eletricidade por CO2 supercrítico é uma tecnologia inovadora de conversão termoelétrica”, disse Huang.

Ele explicou que, quando a pressão de trabalho do CO2 ultrapassa 73 atmosferas e a temperatura ultrapassa 31 graus Celsius, ele entra em estado supercrítico.

Então, o CO2 apresenta densidade crescente, aproximando-se do estado líquido, o que permite o armazenamento de mais energia. Enquanto isso, sua viscosidade permanece muito baixa, próxima à de um gás, resultando em resistência menor ao fluxo.

Huang ilustrou isso com uma analogia: “É como um homem forte andando de bicicleta coberto de óleo lubrificante, permitindo que ele pedale sem esforço por longas distâncias.”

Comparado às tecnologias convencionais de geração de eletricidade a vapor por calor residual de sinterização, o Chaotan One aumentou a eficiência da geração de eletricidade em mais de 85%, a geração líquida de eletricidade em mais de 50% e reduziu o espaço necessário em 50%.

Sob o processo atual de sinterização, o projeto pode gerar mais de 70 milhões de quilowatt-hora de eletricidade anualmente, adicionando cerca de 30 milhões de yuans (US$ 4,26 milhões) de receita, segundo a Shougang Shuicheng Iron and Steel (Group) Co., Ltd.

TECNOLOGIA INDEPENDENTE, POTENCIAL ENORME

O Instituto de Eletricidade Nuclear da China iniciou em 2009 a pesquisa da tecnologia de conversão de eletricidade por CO2 supercrítico, uma tecnologia de ponta no mundo. Em 2023, começou a construção do projeto de demonstração em Liupanshui.

Além de ser uma tecnologia inovadora, a geração de eletricidade por CO2 supercrítico está prestes a contribuir significativamente para as duplas metas de emissão de carbono do país através da conversão eficiente do calor residual industrial em eletricidade.

“Além da geração de eletricidade por calor residual, essa tecnologia oferece perspectivas de aplicação ainda mais amplas”, comentou Huang.

Ele acrescentou que essa tecnologia ajuda a romper o gargalo técnico da utilização eficiente de fontes de energia em média e pequena escala e de fontes de calor de média e alta temperatura em todo o mundo.

Em 2024, a CNNC lançou um projeto demonstrativo integrando tecnologias de armazenamento de energia com sal fundido e geração de eletricidade por CO2 supercrítico, com operações de demonstração programadas para 2028.

“Olhando para o futuro, a tecnologia de geração de eletricidade por CO2 supercrítico será integrada a múltiplas fontes de calor para formar sistemas de geração de eletricidade, expandindo suas aplicações para eletricidade solar térmica, recuperação de calor residual, armazenamento de energia e outros campos”, disse Huang.