How scientists turn lakes into giant batteries

Tradutor: Carolina Ragazzi de Aguirre Revisor: Elena Crescia

As of 2020, the world’s biggest lithium-ion battery

Em 2020, a maior bateria de íons de lítio

is hooked up to the Southern California power grid

está conectada à rede de energia da região sul da Califórnia

and can provide 250 million watts of power,

e pode fornecer 250 milhões de watts de energia,

or enough to power about 250,000 homes.

o suficiente para suprir as necessidades de aproximadamente 250 mil casas.

But it’s actually not the biggest battery in the world:

Mas essa não é a maior bateria do mundo.

these lakes are.

Estes lagos são.

Wait— how can a pair of lakes be a battery?

Como dois lagos podem ser uma bateria?

To answer that question, it helps to define a battery:

Para responder a essa pergunta, vamos definir o que é uma bateria:

it’s simply something that stores energy and releases it on demand.

é simplesmente algo que armazena energia e a libera quando necessário.

The lithium-ion batteries that power our phones, laptops, and cars

As baterias de íon de lítio que alimentam nossos telefones, laptops e carros

are just one type.

são apenas um tipo.

They store energy in lithium ions.

Elas armazenam energia em íons de lítio.

To release the energy, the ions are separated from their electrons,

Para liberar a energia, os íons são separados de seus elétrons

then rejoined at the other end of the battery

e então reunidos novamente no outro lado da bateria,

as a new molecule with lower energy.

como uma nova molécula com menos energia.

How do the two lakes store and release energy?

Como os dois lagos armazenam e liberam energia?

First, one is 300 meters higher than the other.

Primeiro, um deles está 300 metros acima do outro.

Electricity powers pumps that move billions of liters of water

Bombas elétricas movem bilhões de litros de água

from the lower lake to the higher one.

do lago na região mais baixa para o da região mais alta.

This stores the energy by giving the water extra gravitational potential energy.

Isso armazena a energia ao dar à água energia potencial gravitacional adicional.

Then, when there’s high demand for electricity,

Quando a demanda por eletricidade aumenta,

valves open, releasing the stored energy by letting water flow downhill

as válvulas se abrem, liberando a energia armazenada ao deixar a água fluir

to power 6 giant turbines that can generate 3 billion watts of power

para alimentar 6 turbinas gigantes, capazes de gerar 3 bilhões de watts

for 10 hours.

por dez horas.

We’re going to need more and more giant batteries.

Vamos precisar cada vez mais de baterias gigantes,

That’s because right now, generating enough electricity to power the world

porque atualmente a geração de energia necessária para suprir todo o mundo

produces an unsustainable amount of greenhouse gas:

produz uma quantidade insustentável de gases do efeito estufa:

14 billion tons per year.

14 bilhões de toneladas por ano.

We’ll need to get that number down to net-zero.

Precisamos reduzir esse número para zero.

But many clean energy sources can’t produce electricity 24/7.

Mas muitas fontes de energia limpa não produzem eletricidade 24 horas por dia.

So to make the switch, we need a way to store the electricity until it's needed.

Então, precisamos de um jeito de armazenar a eletricidade até que seja necessária.

That means we need grid-scale batteries:

Isso significa que precisamos de baterias em escala de rede:

batteries big enough to power multiple cities.

grandes o suficiente para alimentar diversas cidades.

Unfortunately, neither of the giant batteries we’ve talked about so far

Infelizmente, nenhuma das baterias sobre as quais falamos até agora

can solve this problem.

pode resolver esse problema.

The two lakes setup requires specific geography, takes up a lot of land,

A solução dos dois lagos exige geografia específica, uma grande área

and has high upfront costs to build.

e um grande investimento de construção.

The giant lithium-ion battery in California, meanwhile,

A bateria gigante de íons de lítio na Califórnia, por sua vez,

can power about 250,000 homes, yes, but only for an hour.

é capaz de alimentar 250 mil lares, mas apenas por 1 hora.

Lithium-ion batteries are great for things that don’t use a lot of power.

Baterias de íons de lítio são ótimas para coisas que usam pouca energia,

But to store a lot of energy, they have to be huge and heavy.

mas para armazenar grandes quantidades, elas precisariam ser enormes e pesadas.

That’s why electric planes aren’t a thing:

É por isso que aviões elétricos não são populares:

the best electric plane can only carry two people

o melhor avião elétrico carrega apenas duas pessoas

for about 1,000 kilometers on one charge,

por mil quilômetros com uma carga.

or its batteries would be too heavy to fly.

Baterias maiores seriam pesadas demais para voar.

A typical commercial jet can carry 300 people over 14,000 km

Um jato comercial típico carrega 300 pessoas por mais de 14 mil km

before refueling.

antes de reabastecer.

Lithium-ion batteries also require certain heavy metals to make.

Baterias de íons de lítio também requerem certos metais pesados para serem feitas.

These resources are limited, and mining them often causes environmental damage.

Esses recursos são limitados e sua extração causa danos ao ambiente.

Inventors all over the world are rising to the challenge

Inventores de todo o mundo respondem ao desafio

of making batteries that can meet our needs—

de construir baterias que satisfaçam as nossas necessidades.

many of them even weirder than the two lakes.

Muitas dessas, ainda mais estranhas que os dois lagos.

One company is building a skyscraper battery.

Uma companhia está construindo uma bateria arranha-céu.

When the sun is shining, a crane powered by solar energy

Durante o dia, um guindaste movido à energia solar

piles blocks on top of each other in a tower.

empilha blocos em uma torre.

At night, the cranes let gravity pull the blocks down

À noite, os guindastes deixam a gravidade descer os blocos

and use the resulting power to spin generators.

e usam a energia resultante para ativar geradores.

Though there have been some early setbacks,

Embora tenha havido alguns contratempos iniciais,

another promising approach involves heating up salts until they melt.

outra abordagem promissora envolve aquecer os sais até que eles derretam.

The molten salt can be stored until there’s a high demand for electricity,

O sal fundido pode ser armazenado até que haja uma alta demanda de eletricidade,

then used to boil water.

então usado para ferver água.

The steam can power turbines that generate electricity.

O vapor pode alimentar turbinas que geram eletricidade.

Another idea: bio-batteries made from paper, powered by bacteria,

Outra ideia: biobaterias de papel, alimentadas por bactérias

and activated by spit.

e ativadas por saliva.

Bacteria release energy in the form of electrons when they metabolize glucose,

As bactérias liberam energia na forma de elétrons quando metabolizam a glicose,

and at least one species of bacteria can transfer those electrons

e pelo menos uma espécie de bactéria pode transferir esses elétrons

outside its cells, completing a circuit.

fora de suas células, completando um circuito.

While these batteries won’t power a city, or even a house,

Embora essas baterias não forneçam energia para uma cidade, ou mesmo uma casa,

they don't have the waste and cost concerns of traditional batteries.

elas não têm as questões do desperdício e do custo das baterias tradicionais.

From vast mountain lakes to microscopic bacteria,

De vastos lagos de montanha a bactérias microscópicas,

from seawater batteries that bypass the need for heavy metals

de baterias de água do mar que evitam a necessidade de metais pesados

to nuclear batteries that power deep space missions,

a baterias nucleares que alimentam missões espaciais profundas,

we're constantly rethinking what a battery can be.

estamos constantemente repensando o que uma bateria pode ser.

The next unlikely battery could be hiding in plain sight—

A próxima bateria improvável pode estar escondida à vista de todos,

just waiting to be discovered and help us achieve a sustainable future.

apenas esperando para ser descoberta e nos ajudar a alcançar um futuro sustentável.