Sistemas de Armazenamento de Energia Criogênica em 2025: Transformando a Resiliência da Rede e a Integração de Renováveis com Tecnologias de Ar Líquido de Próxima Geração. Descubra Como o Armazenamento Criogênico Está Preparado para Acelerar a Transição Global de Energia.

• Resumo Executivo & Principais Descobertas
• Tamanho do Mercado, Taxa de Crescimento & Previsões de 2025–2030
• Tecnologias Principais: Ar Líquido, Tanques Criogênicos e Integração de Sistemas
• Empresas Líderes e Iniciativas da Indústria (por exemplo, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)
• Análise de Custos e Custo Nivelado de Armazenamento (LCOS)
• Estudos de Caso de Implantação e Projetos Piloto
• Fatores de Políticas, Regulatórios e Integração na Rede
• Cenário Competitivo: Cryo vs. Bateria e Outras Soluções de Armazenamento
• Pipeline de Inovação: P&D, Patentes e Materiais de Próxima Geração
• Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafios e Recomendações Estratégicas
• Fontes & Referências

Resumo Executivo & Principais Descobertas

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, também conhecidos como armazenamento de energia criogênica (CES), estão emergindo como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração, particularmente à medida que as redes em todo o mundo integram maiores proporções de energia renovável intermitente. Esses sistemas armazenam energia liquefazendo ar ou outros gases em temperaturas extremamente baixas e depois liberam energia ao gaseificar o líquido para acionar turbinas e gerar eletricidade. Em 2025, o setor está passando de projetos piloto para implantações comerciais iniciais, com vários players-chave e plantas de demonstração moldando as perspectivas do mercado.

Um evento marcante no setor foi a entrada em operação da maior planta de armazenamento de energia de ar líquido (LAES) do mundo em Carrington, Reino Unido, pela Highview Power. Esta instalação de 50 MW/250 MWh, operacional desde 2023, serve como uma prova de conceito em escala comercial e atraiu a atenção de concessionárias e operadores de rede em busca de alternativas às baterias de íon de lítio para armazenamento de longa duração. A Highview Power também está avançando em planos para projetos adicionais no Reino Unido e na Espanha, com sistemas em escala de gigawatt-hora em desenvolvimento, e anunciou parcerias com grandes empresas de energia para acelerar a implantação.

Nos Estados Unidos, a Highview Power anunciou a intenção de construir uma instalação de LAES de 300 MWh em Vermont, apoiada por financiamento estadual e federal, com a entrada em operação prevista para 2026. Enquanto isso, Siemens Energy e Air Products estão explorando a integração de armazenamento criogênico com infraestrutura de gás industrial e hidrogênio, aproveitando sua experiência em criogenia e engenharia de processos em larga escala.

As principais descobertas para 2025 e as perspectivas de curto prazo incluem:

• O armazenamento de energia criogênica em escala comercial é agora tecnicamente comprovado, com a planta de Carrington demonstrando eficácias de ciclo completo de 50–60% e durações de armazenamento que variam de várias horas a vários dias.
• A competitividade de custo está melhorando, com os custos de capital projetados para sistemas de LAES esperados para cair abaixo de $500/kWh até 2027, tornando-os atraentes para aplicações em escala de rede onde a duração e a flexibilidade são críticas.
• Grandes concessionárias e operadores de rede na Europa e América do Norte estão avaliando ativamente o CES como parte de suas estratégias de descarbonização e resiliência da rede, com vários processos de compra em andamento.
• O apoio político, incluindo reformas no mercado de capacidade e incentivos para armazenamento de longa duração, está acelerando os pipelines de projetos, particularmente no Reino Unido, UE e em alguns estados dos EUA.
• P&D contínua por empresas como Highview Power, Siemens Energy, e Air Products está focada em melhorar a eficiência, reduzir custos e integrar o CES com renováveis e processos industriais.

Em resumo, os sistemas de armazenamento de energia criogênica estão prontos para um crescimento significativo na segunda metade da década de 2020, com implantações comerciais iniciais preparando o terreno para uma adoção mais ampla como parte da transição global de energia.

Tamanho do Mercado, Taxa de Crescimento & Previsões de 2025–2030

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, também conhecidos como armazenamento de energia criogênica (CES) ou armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão emergindo como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração. Esses sistemas armazenam energia liquefazendo ar ou outros gases em temperaturas muito baixas e, posteriormente, liberando a energia armazenada ao gaseificar o líquido para acionar turbinas. Em 2025, o mercado global de armazenamento de energia criogênica permanece em sua fase inicial de comercialização, mas está posicionado para crescimento significativo nos próximos cinco anos, impulsionado pela crescente integração de energia renovável, necessidades de flexibilidade da rede e metas de descarbonização.

A base instalada de armazenamento de energia criogênica ainda é relativamente pequena em comparação com outras tecnologias de armazenamento, com apenas um punhado de projetos em escala comercial em operação. Notavelmente, a Highview Power, uma empresa com sede no Reino Unido, é reconhecida como líder global neste setor. A Highview Power comissionou a primeira planta de LAES em escala de rede do mundo em Bury, Reino Unido, com capacidade de 5 MW/15 MWh, e atualmente está desenvolvendo projetos muito maiores, incluindo uma instalação de 50 MW/250 MWh em Carrington, perto de Manchester, que deverá entrar em operação até 2025. A empresa também anunciou planos para projetos adicionais nos Estados Unidos e na Espanha, sinalizando expansão internacional e crescente confiança dos investidores.

As previsões de mercado para 2025–2030 sugerem uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de dois dígitos, com a capacidade total instalada prevista para alcançar vários gigawatts-hora até 2030. Esse crescimento é respaldado pelo crescente apoio político ao armazenamento de energia de longa duração em mercados chave, como Reino Unido, EUA e partes da Europa. Por exemplo, o governo do Reino Unido incluiu armazenamento de longa duração em sua estratégia energética, e o Departamento de Energia dos EUA lançou iniciativas para acelerar a comercialização de tecnologias como LAES. Organizações do setor, como a Energy Storage Association e a Associação Europeia de Armazenamento de Energia, destacaram o armazenamento criogênico como um facilitador crítico para a confiabilidade da rede e a integração de renováveis.

Embora a Highview Power permaneça o jogador mais proeminente, outras empresas estão ingressando no campo. A Siemens Energy demonstrou interesse em armazenamento criogênico como parte de seu portfólio mais amplo de armazenamento de energia, e parcerias entre fornecedores de tecnologia e concessionárias devem acelerar a implantação. Nos próximos anos, espera-se uma transição de projetos de demonstração para plantas em escala comercial, com projeções de tamanho de mercado variando de $1 a $2 bilhões até 2030, dependendo de políticas, custos de tecnologia e financiamento de projetos.

Em resumo, o mercado de armazenamento de energia criogênica está preparado para um crescimento robusto a partir de 2025, com um aumento no anúncio de projetos, estruturas políticas de apoio e um reconhecimento crescente do papel da tecnologia na viabilização de um sistema energético de baixo carbono e resiliente.

Tecnologias Principais: Ar Líquido, Tanques Criogênicos e Integração de Sistemas

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, particularmente aqueles que utilizam ar líquido ou nitrogênio líquido, estão ganhando força como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração. As tecnologias principais que sustentam esses sistemas incluem a produção e armazenamento de líquidos criogênicos, tanques criogênicos avançados e a integração desses componentes em soluções de armazenamento de energia em escala de rede. Em 2025, vários desenvolvimentos e implantações-chave estão moldando a trajetória do setor.

No coração do armazenamento de energia criogênica está o processo de liquefação do ar ou do nitrogênio a temperaturas extremamente baixas (abaixo de -196°C para nitrogênio), armazenando-o em tanques criogênicos isolados e, em seguida, gaseificando-o para acionar turbinas e gerar eletricidade quando necessário. Este processo é inerentemente escalável e não depende de recursos geograficamente restritos, tornando-o atraente para aplicações em rede.

Um dos players mais proeminentes neste campo é a Highview Power, uma empresa com sede no Reino Unido que pioneira na tecnologia de armazenamento de energia de ar líquido (LAES) em escala comercial. Os sistemas da Highview Power utilizam equipamentos de liquefação de gás industrial, tanques de armazenamento criogênicos robustos e sistemas proprietários de trocas de calor e recuperação de energia. Seu projeto de destaque, a instalação Carrington, perto de Manchester, foi projetada para fornecer 50 MW/250 MWh de armazenamento, com operação comercial prevista para 2025. O roadmap tecnológico da empresa inclui sistemas modulares que podem ser escalados para centenas de megawatts, visando tanto o equilíbrio da rede quanto a integração de renováveis.

A tecnologia de tanques criogênicos é um facilitador crítico para esses sistemas. Empresas como a Chart Industries e a Linde são líderes globais no design e manufatura de vasos de armazenamento criogênicos em larga escala. Esses tanques devem manter temperaturas extremamente baixas com perdas de evaporação mínimas, requerendo materiais de isolamento avançados e técnicas de construção. Avanços recentes incluem o uso de isolamento a vácuo de múltiplas camadas e melhorias nas geometrias dos tanques para aumentar o desempenho térmico e a segurança.

A integração do sistema é outra área de progresso rápido. Integrar o armazenamento de energia criogênica com geração renovável, software de gerenciamento de rede e mercados de serviços auxiliares é essencial para a viabilidade comercial. A Highview Power, por exemplo, está colaborando com concessionárias e operadores de transmissão para demonstrar a flexibilidade e a confiabilidade do LAES em condições reais de rede. Além disso, parcerias com fornecedores de gás industrial, como a Air Products, estão facilitando a co-localização do armazenamento criogênico com a infraestrutura existente de produção e distribuição de gás, reduzindo custos e acelerando a implantação.

Olhando para o futuro, as perspectivas para os sistemas de armazenamento de energia criogênica em 2025 e além são positivas, com vários projetos em grande escala em desenvolvimento na Europa, América do Norte e Ásia. A inovação contínua em materiais de tanques criogênicos, integração de sistemas e eficiência de processos deve reduzir custos e expandir a gama de aplicações, posicionando o armazenamento de energia criogênica como uma tecnologia chave na transição para um sistema energético de baixo carbono.

Empresas Líderes e Iniciativas da Indústria (por exemplo, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, também conhecidos como armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração. Esses sistemas utilizam eletricidade excedente para liquefazer ar, que é então armazenado em temperaturas baixas e posteriormente expandido para acionar turbinas e gerar eletricidade quando necessário. À medida que o setor energético global acelera sua transição para renováveis, a necessidade de tecnologias de armazenamento em escala de rede, como o armazenamento de energia criogênica, está se tornando cada vez mais urgente. Várias empresas líderes e iniciativas setoriais estão moldando a paisagem em 2025 e estão prontas para influenciar os desenvolvimentos nos próximos anos.

Um jogador-chave neste setor é a Highview Power, uma empresa com sede no Reino Unido reconhecida como pioneira na tecnologia LAES em escala comercial. A Highview Power desenvolveu e implantou a primeira planta de armazenamento de energia criogênica em escala de rede do mundo no Reino Unido, com capacidade de 50 MW/250 MWh. Em 2024, a empresa anunciou planos para expandir sua presença nos Estados Unidos, com vários projetos em desenvolvimento, incluindo uma instalação de 300 MWh em Vermont. A tecnologia da Highview Power é projetada para fornecer armazenamento de longa duração (de várias horas a dias), tornando-a adequada para equilibrar a oferta e a demanda de energia renovável na rede.

Outra iniciativa significativa da indústria vem da Sumitomo Electric Industries, Ltd., um conglomerado japonês com um portfólio amplo em soluções de energia avançada. A Sumitomo Electric tem pesquisado e desenvolvido ativamente tecnologias de armazenamento criogênico e outras avançadas, aproveitando sua experiência em sistemas de energia e integração de rede. A empresa está colaborando com concessionárias e instituições de pesquisa no Japão e no exterior para pilotar sistemas de armazenamento criogênico, visando a comercialização dessas soluções até o final da década de 2020.

Além desses líderes, outras empresas estão ingressando no mercado de armazenamento de energia criogênica. A Linde, uma empresa global de gases industriais e engenharia, está explorando sinergias entre sua experiência em manuseio de gases criogênicos e aplicações de armazenamento de energia. A participação da Linde deve acelerar a escalabilidade e a redução de custos da infraestrutura de armazenamento criogênico, particularmente em regiões com cadeias de suprimento de gás industrial estabelecidas.

Organizações do setor como a Energy Storage Association e a International Energy Agency estão acompanhando o progresso do armazenamento criogênico e destacando seu potencial papel na descarbonização dos sistemas de energia. Em 2025, as perspectivas para os sistemas de armazenamento de energia criogênica são otimistas, com projetos piloto em transição para implantações comerciais e um interesse crescente de concessionárias em busca de soluções de armazenamento confiáveis e de longa duração. Nos próximos anos, espera-se que mais reduções de custos, melhorias tecnológicas e estruturas políticas de apoio impulsionem uma adoção mais ampla e a integração do armazenamento de energia criogênica em todo o mundo.

Análise de Custos e Custo Nivelado de Armazenamento (LCOS)

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, também conhecidos como armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução promissora de armazenamento de energia de longa duração, particularmente para aplicações em escala de rede. A análise de custos e o custo nivelado de armazenamento (LCOS) para esses sistemas em 2025 e no futuro próximo são moldados por implantações comerciais em andamento, melhorias tecnológicas e condições de mercado em evolução.

O LCOS para o armazenamento de energia criogênica é influenciado por gastos de capital (CAPEX), gastos operacionais (OPEX), eficiência do sistema e vida útil do projeto. Em 2025, a implantação comercial mais proeminente é da Highview Power, que comissionou e está construindo várias plantas de LAES em grande escala no Reino Unido e nos EUA. Sua instalação Carrington de 50 MW/250 MWh em Manchester, Reino Unido, serve como um padrão para os custos atuais. De acordo com declarações públicas da Highview Power, o LCOS esperado para sua tecnologia de LAES está na faixa de $140–$200/MWh, com projeções para chegar a $100/MWh ou menos à medida que a fabricação se expande e as cadeias de suprimento amadurecem nos próximos anos.

Os principais determinantes de custo incluem o uso de componentes industriais convencionais, como liquefatores de ar e tanques de armazenamento, que se beneficiam de cadeias de suprimento estabelecidas no setor de gases industriais. Empresas como Air Products and Chemicals, Inc. e Linde plc são fornecedores principais de equipamentos e gases criogênicos, apoiando a escalabilidade e a redução de custos dos projetos de LAES. A modularidade dos sistemas de armazenamento de energia criogênica permite adições incrementais de capacidade, o que pode ainda otimizar a economia do projeto.

Os custos operacionais são relativamente baixos, já que os sistemas de LAES têm uma degradação mínima ao longo do tempo e não dependem de materiais raros ou perigosos. A eficiência de ciclo dos sistemas comerciais atuais é tipicamente de 50–60%, que é inferior à das baterias de íon de lítio, mas compensada por vidas úteis mais longas (20–30 anos) e adequação para armazenamento em larga escala e longa duração. À medida que mais projetos entram em operação, como os anunciados pela Highview Power nos EUA e na Espanha, espera-se que economias de escala e efeitos de aprendizagem reduzam os custos tanto de CAPEX quanto de LCOS.

Olhando para o futuro, as perspectivas para os custos de armazenamento de energia criogênica são positivas. Com o aumento das implantações, padronização e integração com fontes de energia renovável, as partes interessadas da indústria antecipam que o LCOS se aproxime de $80–$100/MWh até o final da década de 2020. Isso posiciona o armazenamento de energia criogênica como uma opção competitiva para equilíbrio de rede, integração de renováveis e segurança energética, especialmente à medida que a necessidade de armazenamento de longa duração cresce.

Estudos de Caso de Implantação e Projetos Piloto

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, também conhecidos como armazenamento de energia de ar líquido (LAES), fizeram a transição de conceitos laboratoriais para implantações do mundo real na última década. Em 2025, vários projetos piloto de alto perfil e instalações em escala comercial estão moldando a trajetória do setor, com um foco em aplicações em escala de rede, integração de renováveis e descarbonização industrial.

Uma implantação marcante é a planta CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh em Carrington, perto de Manchester, Reino Unido, desenvolvida pela Highview Power. Comissionada em 2023, esta instalação é a maior planta de LAES operacional do mundo e serve como referência para a escalabilidade e flexibilidade da tecnologia. A planta fornece serviços de equilíbrio de rede, resposta de frequência e reserva para a National Grid do Reino Unido, demonstrando a capacidade do armazenamento criogênico de apoiar a integração de energia renovável e aumentar a resiliência da rede. O projeto Carrington também é notável por seu design modular, que permite a futura expansão de capacidade e replicação em outros locais.

Baseando-se no sucesso de Carrington, a Highview Power anunciou planos para projetos adicionais em grande escala no Reino Unido e na Espanha, visando capacidades de várias centenas de megawatts-hora. Em 2024, a empresa garantiu um investimento de £300 milhões para acelerar a implantação, com novos locais esperados para começar a ser construídos em 2025. Esses projetos são projetados para fornecer armazenamento de longa duração (mais de 8 horas), abordando uma lacuna crítica deixada pelas baterias de íon de lítio e pela hidroeletricidade bombada, especialmente em regiões com adequação topográfica limitada para armazenamento tradicional.

Nos Estados Unidos, a Highview Power fez parceria com a Tennessee Valley Authority (TVA) para explorar a implantação da tecnologia LAES para suporte à rede e integração renovável. Um estudo de viabilidade concluído em 2024 identificou vários locais potenciais na área de serviço da TVA, com projetos piloto aguardando o início no final de 2025. Essas iniciativas fazem parte da estratégia mais ampla da TVA para alcançar emissões líquidas de carbono zero até 2050.

Outros desenvolvimentos notáveis incluem demonstrações em escala piloto pela Siemens Energy e Air Products, ambas aproveitando sua experiência em gases industriais e criogenia. A Siemens Energy está colaborando com concessionárias europeias para integrar o LAES com geração renovável, enquanto a Air Products está investigando o uso de armazenamento criogênico para descarbonização industrial e aplicações fora da rede.

Olhando para o futuro, espera-se que os próximos anos vejam um rápido aumento nas implantações comerciais, impulsionadas por incentivos políticos para armazenamento de longa duração e pela crescente necessidade de flexibilidade da rede. O sucesso desses projetos piloto será crítico na validação da viabilidade econômica e operacional do armazenamento de energia criogênica, abrindo caminho para uma adoção mais ampla em mercados de energia globais.

Fatores de Políticas, Regulatórios e Integração na Rede

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, particularmente aqueles baseados na tecnologia de armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução em escala de rede para armazenamento de energia de longa duração. Em 2025, os quadros políticos e regulatórios em várias regiões estão evoluindo para apoiar a integração de tais sistemas, impulsionados pela necessidade de equilibrar as crescentes parcelas de energia renovável variável e aumentar a resiliência da rede.

Na União Europeia, a Diretriz de Energia Renovável revisada e o pacote “Fit for 55” da UE enfatizam a importância do armazenamento de energia para a descarbonização e a estabilidade da rede. Essas políticas estão fomentando um ambiente favorável para tecnologias de armazenamento inovadoras, incluindo sistemas criogênicos. O Fundo de Inovação da UE e os programas Horizon Europe forneceram financiamento para projetos de demonstração, como a planta de LAES de 250 MWh em Greater Manchester, desenvolvida pela Highview Power, uma empresa líder no setor. Esta instalação, operacional desde 2023, é a maior de seu tipo e serve como um modelo para adaptação regulatória, incluindo processos simplificados de licenciamento e conexão à rede.

No Reino Unido, a Estratégia de Segurança Energética do governo e o esquema de Contratos por Diferença (CfD) foram ampliados para incluir tecnologias de armazenamento de longa duração. O Departamento de Segurança Energética e Zero Líquido do Reino Unido está consultando ativamente sobre mecanismos de mercado para incentivar o investimento em ativos de armazenamento com durações superiores a quatro horas, uma categoria onde os sistemas criogênicos se destacam. Os Cenários Futuros de Energia da National Grid ESO destacam o papel de tal armazenamento na realização de metas de zero carbono, e ajustes regulatórios estão sendo feitos para facilitar sua participação nos mercados de capacidade e serviços auxiliares.

Nos Estados Unidos, a Iniciativa de Armazenamento de Longa Duração do Departamento de Energia visa reduzir o custo de armazenamento em escala de rede em 90% até 2030, com o armazenamento criogênico identificado como um caminho promissor. A Lei de Redução da Inflação de 2022 introduziu créditos fiscais de investimento para armazenamento de energia independente, beneficiando diretamente projetos de criogenia. A Highview Power anunciou planos para várias instalações de LAES na América do Norte, aproveitando esses incentivos e trabalhando com organizações de transmissão regionais para garantir a compatibilidade da rede.

Olhando para o futuro, clareza regulatória em torno da participação no mercado, empilhamento de receitas e interconexão será crítica para a ampla implantação do armazenamento de energia criogênica. Organizações do setor como a Energy Storage Association estão defendendo políticas neutras em relação à tecnologia e requisitos padronizados de integração à rede. À medida que os operadores de rede reconhecem cada vez mais o valor do armazenamento de longa duração para a confiabilidade e a integração de renováveis, os sistemas criogênicos estão prontos para uma adoção acelerada nos próximos anos, dependendo do apoio contínuo das políticas e da adaptação regulatória.

Cenário Competitivo: Cryo vs. Bateria e Outras Soluções de Armazenamento

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, particularmente aqueles baseados no armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão surgindo como uma alternativa competitiva às baterias estabelecidas e a outras tecnologias de armazenamento em escala de rede. Em 2025, o cenário competitivo é moldado pela rápida implantação de baterias de íon de lítio, pela relevância contínua da hidroeletricidade bombada e pelo crescente interesse em soluções de armazenamento de longa duração para apoiar a integração de renováveis e a estabilidade da rede.

O armazenamento de energia criogênica se distingue por sua capacidade de fornecer armazenamento em larga escala e longa duração—típicamente na faixa de 5 a 20 horas ou mais—tornando-se adequado para aplicações onde as baterias podem ser menos econômicas ou viáveis tecnicamente. Ao contrário das baterias de íon de lítio, que são limitadas por vida útil, disponibilidade de recursos e preocupações com segurança contra incêndios, os sistemas criogênicos usam ar abundante como meio de armazenamento e apresentam riscos ambientais mínimos. Isso posiciona o armazenamento criogênico como um forte concorrente para armazenamento em escala de rede e longa duração, especialmente à medida que a penetração de renováveis aumenta.

Um jogador líder neste setor é a Highview Power, que comissionou várias plantas de LAES em escala piloto e comercial no Reino Unido e está se expandindo ativamente para a América do Norte e outras regiões. Em 2024, a Highview Power anunciou a construção de uma instalação de LAES de 300 MWh em Carrington, Reino Unido, com planos para futuros projetos de múltiplos GWh nos próximos anos. A tecnologia da empresa é projetada para fornecer não apenas armazenamento de energia, mas também serviços de rede, como regulação de frequência e capacidade de reserva, competindo diretamente com sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS).

Em comparação, o armazenamento em baterias—dominada por empresas como Tesla e LG Energy Solution—continua a ver rápidas quedas de custos e ampla implantação, particularmente para aplicações de curta duração (1–4 horas). No entanto, à medida que os operadores de rede buscam soluções para o deslocamento de energia renovável de várias horas e diárias, as limitações das baterias em termos de custo, degradação e restrições de recursos se tornam mais aparentes. Os sistemas criogênicos, com vidas úteis projetadas de mais de 30 anos e sem depender de minerais críticos, oferecem uma alternativa atraente para esses casos de uso.

Outras tecnologias de armazenamento, como hidroeletricidade bombada e armazenamento de energia em ar comprimido (CAES), continuam relevantes, mas enfrentam restrições geográficas e de licenciamento. Os sistemas criogênicos, por outro lado, são modulares e podem ser localizados de forma flexível, incluindo em ambientes urbanos ou industriais. Organizações do setor, como a Energy Storage Association, reconhecem o papel crescente do armazenamento de longa duração, com o armazenamento criogênico sendo cada vez mais destacado em discussões políticas e projetos de demonstração.

Olhando para os próximos anos, o cenário competitivo deve se intensificar à medida que governos e concessionárias priorizam descarbonização e resiliência da rede. Sistemas de armazenamento de energia criogênica estão prontos para capturar uma parte significativa do mercado de longa duração, especialmente à medida que os custos diminuem com a escala e mais projetos passam de demonstração para operação comercial. A trajetória do setor dependerá de melhorias tecnológicas contínuas, estruturas políticas de apoio e implantações bem-sucedidas em larga escala por líderes como a Highview Power.

Pipeline de Inovação: P&D, Patentes e Materiais de Próxima Geração

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, particularmente aqueles baseados no armazenamento de energia de ar líquido (LAES), estão ganhando força como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração. Em 2025, o pipeline de inovação neste setor é caracterizado por P&D ativa, um ambiente de patentes em crescimento e a exploração de materiais avançados para melhorar a eficiência e a escalabilidade.

Uma das empresas líderes neste campo é a Highview Power, que pioneira plantas de LAES em escala comercial. Sua tecnologia envolve resfriamento do ar a temperaturas criogênicas, armazenando-o como líquido e, em seguida, gaseificando-o para acionar turbinas e gerar eletricidade quando necessário. Os esforços de P&D da Highview Power estão focados em aumentar a eficiência de ciclo, reduzir custos de capital e integrar com fontes de energia renováveis. Em 2024, a empresa anunciou avanços em seu projeto CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh no Reino Unido, com projetos de ampliação planejados para 2025 e além.

A atividade de patentes em armazenamento de energia criogênica se intensificou, com registros cobrindo inovações em troca de calor, ciclos de liquefação e integração de sistemas. A Siemens Energy e a Air Products and Chemicals, Inc. são notáveis por seus portfólios de propriedade intelectual em engenharia de processos criogênicos e manuseio de gases industriais, que são diretamente aplicáveis aos sistemas de LAES. Essas empresas estão aproveitando sua experiência em infraestrutura de gás em larga escala para desenvolver soluções de armazenamento criogênico mais eficientes e robustas.

A ciência dos materiais é uma área chave de inovação. Sistemas de LAES de próxima geração estão explorando materiais de isolamento avançados para minimizar perdas térmicas durante o armazenamento, bem como ligas de alto desempenho para trocadores de calor e recipientes sob pressão. A Linde plc, líder global em gases industriais e criogenia, está desenvolvendo ativamente novos materiais e designs de sistemas para aumentar a durabilidade e eficiência dos tanques de armazenamento criogênico e infraestrutura associada.

Olhando para o futuro, espera-se que o pipeline de inovação entregue melhorias incrementais na eficiência do sistema (visando uma eficiência de ciclo superior a 60%), modularidade e redução de custos. Projetos de P&D colaborativos entre fornecedores de tecnologia, concessionárias e instituições de pesquisa estão acelerando o cronograma de comercialização. Nos próximos anos, espera-se ver a implantação de plantas de LAES maiores, em escala de rede, apoiadas por avanços em materiais e integração de sistemas, posicionando o armazenamento de energia criogênica como um concorrente viável a outras tecnologias de armazenamento de longa duração.

Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafios e Recomendações Estratégicas

Sistemas de armazenamento de energia criogênica, particularmente aqueles baseados no armazenamento de energia de ar líquido (LAES) e no nitrogênio líquido, estão ganhando força como uma solução promissora para armazenamento de energia em larga escala e longa duração. À medida que o setor energético global acelera sua transição para renováveis, a necessidade de tecnologias de armazenamento em escala de rede que possam equilibrar o fornecimento intermitente está se tornando cada vez mais urgente. Em 2025 e nos anos seguintes, espera-se que o mercado de armazenamento de energia criogênica experimente desenvolvimentos significativos, impulsionados por avanços tecnológicos, apoio político e crescente interesse comercial.

Um dos jogadores mais proeminentes neste campo é a Highview Power, uma empresa com sede no Reino Unido que pioneira plantas de LAES em escala comercial. Em 2024, a Highview Power começou a construção de uma instalação de LAES de 50 MW/300 MWh em Carrington, perto de Manchester, que deve se tornar um dos maiores projetos de armazenamento de energia criogênica do mundo após a conclusão. A empresa anunciou planos para escalar a sistemas de classe gigawatt-hora (GWh), visando tanto os mercados do Reino Unido quanto internacionais. A tecnologia da Highview Power é notável por sua capacidade de fornecer armazenamento de longa duração (de várias horas a dias), tornando-a adequada para equilíbrio de rede, integração de renováveis e energia de backup.

Outras empresas também estão ingressando no setor. A Siemens Energy demonstrou interesse em armazenamento criogênico como parte de seu portfólio mais amplo de soluções de armazenamento de energia, explorando sinergias com sua experiência em gases industriais e sistemas de energia. Enquanto isso, a Air Liquide, um líder global em gases industriais, está investigando a integração do armazenamento criogênico com sua infraestrutura existente, aproveitando sua experiência em liquefação e criogenia.

As perspectivas para os sistemas de armazenamento de energia criogênica são moldadas por várias oportunidades. Primeiro, a escalabilidade da tecnologia e o uso de materiais abundantes e não tóxicos (principalmente ar) tornam-na atraente para a implantação em larga escala. Segundo, a capacidade de situar plantas de LAES próximas à infraestrutura de energia existente ou aos centros de geração renovável oferece flexibilidade e potenciais economias de custo. Terceiro, à medida que governos e operadores de rede buscam descarbonizar sistemas elétricos, o armazenamento de longa duração é cada vez mais reconhecido como essencial para confiabilidade e resiliência.

No entanto, desafios permanecem. A eficiência de ciclo do armazenamento de energia criogênica (tipicamente 50–60%) é inferior à das baterias de íon de lítio, embora P&D em andamento tenha como objetivo melhorar isso. Os custos de capital ainda são relativamente altos, e a viabilidade comercial depende da validação adicional do desempenho operacional e da redução de custos. Estruturas regulatórias e mecanismos de mercado que valorizam o armazenamento de longa duração ainda estão evoluindo, o que pode afetar o financiamento de projetos e as fontes de receita.

Recomendações estratégicas para as partes interessadas incluem: investir em projetos piloto e de demonstração para validar o desempenho em larga escala; fomentar parcerias entre fornecedores de tecnologia, concessionárias e empresas de gás industrial; e defender estruturas políticas que reconheçam o valor único do armazenamento de longa duração. À medida que o setor amadurece, os sistemas de armazenamento de energia criogênica estão prontos para desempenhar um papel crítico na viabilização de um futuro energético flexível e de baixo carbono.

Fontes & Referências

• Siemens Energy
• Energy Storage Association
• Linde
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Linde
• Energy Storage Association
• International Energy Agency
• LG Energy Solution
• Air Liquide