Porque não podemos armazenar AC como DC?

Já existem muitas respostas, por isso suspeito que a minha irá acrescentar pouco que ainda não tenha sido dito. Por isso vou anotar os meus pensamentos imediatos.

P>Primeiro de toda a electricidade em si não pode realmente ser armazenada em quantidades significativas, seja em corrente contínua ou em corrente alternada. A eletricidade é fundamentalmente um fluxo de energia e carga. O único exemplo de ser "armazenado" que me vem à mente é dentro dos supercondutores. Acho que, em princípio, deveria ser possível engendrar alguma forma de circuito ressonante supercondutor (indutor-capacitor) que armazenasse CA, mas é difícil imaginar que isto pudesse ser usado praticamente para armazenar quantidades significativas de CA. Mas então os supercondutores também não são um meio prático de armazenar DC.

Como não podemos armazenar electricidade em si, o que fazemos é convertê-la para outras formas de energia que podem ser prontamente (a) armazenadas, e (b) convertidas de volta para electricidade a pedido. Uma bateria recarregável, por exemplo, converte electricidade em energia química. Na verdade, eu acho que uma bateria é o que a maioria das pessoas pensa quando você fala em armazenar eletricidade, e sim, a bateria é uma tecnologia DC.

No entanto, uma vez que você aceita que o armazenamento de energia elétrica é realmente feito convertendo essa energia para outras formas, certamente há uma série de maneiras de armazenar CA. De facto, a ÚNICA tecnologia de armazenamento em grande escala que temos actualmente é utilizada para armazenar CA. É chamada de hidroeletricidade de armazenamento por bombagem. É usada para ajudar a equilibrar a capacidade de geração com a demanda. A eletricidade CA é armazenada durante períodos de geração excessiva, usando-a para alimentar uma bomba para elevar água de um reservatório de baixo nível para um reservatório de alto nível. Então, quando a demanda requer, a água pode voltar a fluir para baixo, com a bomba operando ao contrário para gerar eletricidade CA. Ela tem eficiências de cerca de 80% (você sai 80% da eletricidade que você alimenta), que está no mesmo nível das baterias para CC. A quantidade de armazenamento é limitada apenas pela capacidade dos lagos.

Existem também algumas aproximações de armazenamento CA de menor escala. Um volante de inércia, por exemplo, pode ser utilizado para armazenar electricidade como energia cinética. Os volantes de inércia são normalmente utilizados com electricidade CA como alternador/motor CA é geralmente mais eficiente do que um dínamo/motor CC.

P>P Desconfio que o que o questionador está realmente a pensar é porque não podemos armazenar CA em baterias. Bem, isso é um pouco como perguntar porque não podemos usar uma tecnologia de armazenamento projetada para converter e produzir DC para converter e produzir AC - porque na terra deveria ser? No entanto suponho que o objectivo da pergunta é perguntar porque não existem tecnologias químicas semelhantes (ou talvez nenhuma parte móvel) para AC.

A abordagem mais próxima e prática que temos actualmente é converter AC para DC, armazenar numa bateria, e depois converter DC de volta para AC. Você poderia argumentar que todo o processo é apenas converter energia elétrica em uma energia que pode ser armazenada, mas obviamente é menos direta do que com DC, e portanto mais complexa e menos eficiente. Contudo, esta abordagem é a que é utilizada na prática. É usada, por exemplo, com a geração eólica para nivelar a oferta (regida pela disponibilidade de vento) e a procura. Os geradores eólicos são CA para eficiência e fiabilidade, mais as nossas redes eléctricas existentes são CA, mas as baterias são utilizadas para armazenamento entre os dois. Esta parece ser a melhor opção por enquanto, apesar das perdas adicionais envolvidas na conversão AC-DC e DC-AC. Da mesma forma, existem produtos como o Tesla Powerwall que "armazenam AC" desta forma em escala doméstica, e de facto os veículos eléctricos são carregados a partir de AC, e muitas vezes utilizam motores AC, utilizando baterias como armazenamento intermédio.

Então porque não podemos armazenar AC directamente em alguma forma de "bateria" com peças não móveis, ou seja: sem conversão de/para DC? É tentador dizer que a tecnologia ainda não foi desenvolvida, até porque há uma demanda limitada, dado que a eficiência da conversão AC/DC faz das baterias uma opção de armazenamento AC perfeitamente viável. No entanto, sinto que é mais fundamental do que isso. O fato é que a DC ocorre na natureza - iluminação, eletricidade estática e enguias elétricas, por exemplo, esta última tendo semelhanças impressionantes com a tecnologia da bateria. A corrente alternada, por outro lado, não ocorre na natureza. É inteiramente feita pelo homem. Não há nenhum processo natural em que possamos basear uma tecnologia que produz AC nativamente. Isso não quer dizer que seja fundamentalmente impossível - quem sabe que tecnologia podemos desenvolver no futuro? No entanto, é difícil imaginar qual pode ser o ponto de partida para tal tecnologia.