SunStorage: Recolha e armazenamento de energia solar
Em entrevista ao COMPETE 2020, Adélio Mendes, Professor Catedrático na FEUP e responsável do projeto SunStorage, falou dos desafios enfrentados no desenvolvimento do projeto e dos resultados alcançados.
Quais foram os principais desafios com que se deparam no desenvolvimento do projeto?
O projeto SunStorage versa três objetivos de grande relevância nacional e internacional: a) o desenvolvimento de células solares redox de escoamento; b) baterias redox de escoamento e c) eletro- e fotoeletroredução do CO2 a CO e metanol e tem três parceiros Universitários, nomeadamente a Universidade do Porto, a Universidade de Coimbra e a Universidade Nova de Lisboa.
O primeiro grande desafio a vencer foi a interiorização deste novo formato de projetos da FCT, onde foi dado grande ênfase aos recursos humanos em detrimento de equipamentos. Em segundo lugar veio o nível muito elevado de burocracia a vencer, onde contratar um investigador é um processo extremamente burocrático que leva em média 3 meses e, no caso de investigadores, poderá demorar mais e demorou cerca de 2 anos a contratar dois investigadores do SunStorage. O terceiro grande desafio que foi vencido foi pôr a trabalhar em grupo três conjuntos de investigadores de três Universidades diferentes; a experiência que existe em Portugal em trabalhar com conjuntos de investigadores de instituições diferentes é no âmbito de projetos Europeus. Vencidas estas barreiras, o trabalho em grupo evoluiu, amadureceu e é hoje uma prática bem lubrificada.
De entre os resultados alcançados, há algum que gostariam de destacar?
Não é imediato o desenvolvimento de soluções com inovação disruptiva; a aposta deste tipo de avanços é imprevisível e depende de uma disciplina, dedicação e competências férreas. A equipa do SunStorage está particularmente orgulhosa nos avanços alcançados nas baterias de escoamento onde foi possível passar de uma célula de 16 cm2 para uma pilha de 300 cm2 e 37 células (1 kW) apresentando uma eficiência de ciclo de 80 % a 100 mA/cm2, e, já fora do âmbito do SunStorage mas na sua esteira, uma pilha de 30 kW e uma célula redox de escoamento com uma densidade de energia de 150 Wh/L. A equipa desenvolveu ainda uma membrana de SPEEK para uso em pilhas redox de escoamento, com uma condutividade protónica e uma seletividade semelhante às membranas de Nafion 115, mas muito mais baratas.
No âmbito do desenvolvimento de novos fotoelétrodos, a equipa desenvolveu um fotoelétrodo de nitrito de tântalo demonstrando mais de >5 mA/cm2 de densidade de corrente; a equipa melhorou ainda a densidade de corrente do fotoelétrodo de hematite, demonstrando agora 3 mA/cm2. Este valor iguala o que melhor se faz nesta área. Neste momento estamos a desenvolver um revestimento catalítico de forma a tornar o fotoelétrodo de nitreto de tântalo mais estável a soluções aquosas de eletrólitos e a aumentar a densidade de corrente do elétrodo de hematite. Estes fotoelétrodos serão usados em células solares redox de escoamento e na fotoeletrorredução do CO2.
A equipa desenvolveu ainda um novo catalisador para a eletrorredução do CO2 a metano e desenvolveu um novo catalisador com muito elevada seletividade para a produção de propano. Neste momento o grupo trabalha em novos catalisadores para a produção de metanol. Na área dos líquidos iónicos e misturas eutéticas, foram desenvolvidos novos eletrólitos para uso em células redox de escoamento e na eletro- e fotoeletrorredução do CO2.
Qual o contributo do COMPETE 2020 para o percurso da Vossa empresa?
O COMPETE 2020 foi essencial ao desenvolvimento do projeto SunStorage, um projeto de desenvolvimento fundamental estruturante na área da energia, ao estabelecimento de colaborações inter-universidades aprofundadas e ao desenvolvimento de metodologias de trabalho mais eficazes.
O Apoio do COMPETE 2020
O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Apoio à Investigação Cientifica e Tecnológica (Programas de Atividades Conjuntas - PAC), envolvendo um investimento elegível de 2 milhões de euros o que resultou num incentivo FEDER de 1,5 milhões de euros.