Escritório por trás do prédio mais alto do mundo quer gerar energia em arranha-céus

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Bloomberg — A empresa de arquitetura que projetou o edifício mais alto do mundo está considerando maneiras de construir arranha-céus que possam armazenar energia usando a gravidade.

A Skidmore, Owings & Merrill desenvolveu uma série de projetos protótipos que utilizam motores elétricos para elevar blocos maciços, criando energia potencial que pode ser convertida em eletricidade quando os blocos são abaixados com a força da gravidade.

Os designs são baseados na tecnologia desenvolvida pela parceira Energy Vault como uma alternativa às baterias de íon-lítio e outros tipos de células químicas.

Eles buscam parceiros desenvolvedores interessados em compensar a poluição por gases de efeito estufa dos edifícios, que, segundo estimativas das Nações Unidas, são responsáveis por quase 40% das emissões globais.

O conceito é semelhante ao funcionamento das usinas hidrelétricas, que utiliza a força da gravidade e a água para gerar energia por meio de turbina, mas usando grandes blocos de concreto.

A Energy Vault completou seu primeiro grande projeto em maio perto de Xangai, um sistema de armazenamento autônomo que pode fornecer até 25 megawatts de energia por quatro horas. Outras empresas testam novos tipos de sistemas de armazenamento de energia por gravidade, incluindo aqueles que utilizam poços de petróleo e minas abandonadas.

Proprietários e designers de edifícios têm um número crescente de ferramentas para limitar as emissões de carbono das operações diárias, desde melhor isolamento até bombas de calor.

No entanto, não existem substitutos para o aço e o concreto, que são componentes críticos dos edifícios modernos, ambos grandes fontes de emissões de carbono.

Há esforços para descarbonizar esses materiais, mas as iniciativas ainda estão longe de alcançar uma escala significativa. Para os proprietários de edifícios que buscam zerar as emissões, transformar um arranha-céu em uma enorme bateria é uma possibilidade, segundo Bill Baker, parceiro consultor da SOM, sediada em Chicago.

A SOM criou quatro protótipos de sistemas de armazenamento baseados nesse conceito. Três são sistemas autônomos que utilizam blocos pesados ou água, com dois construídos em encostas e um terceiro que é uma torre cilíndrica alta.

O último é destinado a áreas urbanas, um arranha-céu imponente que pode incluir espaços residenciais, comerciais e de escritórios. O projeto da Energy Vault em Xangai tem cerca de 150 metros de altura, mas as baterias de arranha-céus da SOM podem ser muito mais altas, começando em 300 metros.

Edifícios altos são a especialidade da SOM. Baker foi o principal projetista do Burj Khalifa, a torre de 828 metros em Dubai, o edifício mais alto do mundo, e vê um potencial significativo para incorporar armazenamento de energia em arranha-céus.

Isso porque quanto mais altos os pesos são elevados quando há um excedente de eletricidade barata, mais energia potencial eles armazenarão que pode ser liberada quando a eletricidade for necessária.

“Se eu armazenar duas vezes mais alto, duas vezes mais energia”, disse Baker. “Mais alto é melhor.”

Os sistemas atuais da Energy Vault podem fornecer energia por cerca de cinco a dez centavos por quilowatt-hora, de acordo com Robert Piconi, CEO da empresa, com sede em Westlake Village, na Califórnia. O valor é menor do que as baterias de íon-lítio, que custam cerca de 13,5 centavos, segundo a BloombergNEF.

Aumentar a altura mudará significativamente a economia, e ele disse que o objetivo é reduzir esse valor para menos de cinco centavos, o custo nivelado ao longo da vida útil de um projeto.

Uma vez que um edifício ultrapasse cerca de 200 metros, um sistema de armazenamento por gravidade poderia fornecer mais do que energia suficiente para cobrir suas operações.

É então que os operadores de edifícios podem começar a compensar a pegada de carbono dos materiais de construção, com alguns dos designs da SOM esperando ver esse retorno em dois a quatro anos.

“Em vez de os edifícios serem emissores de carbono, pense em um retorno de carbono”, disse Piconi. As empresas conversam com potenciais parceiros desenvolvedores no Oriente Médio, e se tudo correr bem, Piconi poderia ver um projeto começando a ser construído no início de 2026.

A data pode ser otimista, no entanto. A Energy Vault enfrentou obstáculos, incluindo a necessidade de redesenhar fundamentalmente seu sistema de gravidade e oferecer sistemas de armazenamento de baterias químicas aos clientes como uma maneira de gerar receita agora.

Embora a conclusão do projeto de Xangai tenha sido um marco importante, e os parceiros nesse empreendimento estejam agora planejando sistemas adicionais de armazenamento na China, as ações da Energy Vault caíram mais de 85% desde que a empresa abriu capital em 2022 em um acordo com uma empresa de aquisição de propósito específico (SPAC).

A ideia de adicionar armazenamento de energia a um grande arranha-céu é fundamentalmente sólida, segundo Thomas Boyes, analista do banco de investimentos TD Cowen. No entanto, fazer o planejamento e obter permissões e financiamento para esses tipos de empreendimentos levam anos, e há um número limitado de projetos de supertorres que excedem 300 metros de altura.

Boyes disse que é mais provável que torres de uso misto com a tecnologia da Energy Vault possam aparecer em algum momento na década de 2030.

“Faz sentido no papel”, disse ele. “Há razões subjacentes pelas quais os edifícios vão querer essa tecnologia, mas é um mercado que leva muito tempo.”

A tecnologia de armazenamento de energia incorporada a estruturas altas mudaria significativamente a economia energética da indústria da construção, disse Adam Semel, sócio-gerente da SOM.

“O armazenamento de energia por gravidade tem um grande papel a desempenhar na economia do futuro”, disse Semel. “Queremos começar a trabalhar em alguns edifícios reais.”

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