Por que a dessalinização da água do mar é tão difícil?
(practical.engineering)- A Carlsbad Desalination Plant, perto de San Diego, produz cerca de 50 milhões de galões de água doce por dia, ou 23.000 m³, e fornece aproximadamente 10% da água doce local, mas as mais de 18.000 usinas de dessalinização no mundo todo respondem por menos de 1% da demanda global de água
- A água do mar normalmente contém cerca de 35 g de sal por litro, então, para atingir menos de 1‰, aceitável para consumo, ou o limite de 500 ppm para água doce, é necessário remover mais de 98% do sal
- A destilação tem um princípio simples, mas, em um experimento, produzir 200 ml levou cerca de 2 horas e 1 kWh; instalações modernas melhoram a eficiência térmica com calor residual, evaporação em múltiplos estágios e redução de pressão
- A osmose reversa (RO) força a água a passar por uma membrana sob alta pressão, algo como 600 psi; o equipamento experimental levou cerca de 5 minutos e 1.200 W por litro, mas usinas modernas de RO conseguem baixar isso para 1 a 2 kWh por m³
- Na prática, os custos reais incluem pré-tratamento, limpeza e troca de membranas ou evaporadores, pós-tratamento, descarte da salmoura, preço da energia e ainda riscos técnicos, legais, políticos e ambientais, o que muitas vezes torna difícil justificá-la frente a outras fontes de água
Os números básicos que a dessalinização enfrenta
- A Carlsbad Desalination Plant, perto de San Diego, na Califórnia, capta água diretamente do mar e produz cerca de 50 milhões de galões ou 23.000 m³ de água doce por dia
- Esse volume corresponde a aproximadamente 10% da água doce da região
- Mais de 18.000 usinas de dessalinização estão em operação no mundo, mas a água que elas fornecem representa menos de 1% da demanda global por água
- As usinas de dessalinização consomem um quarto de toda a energia usada pela indústria da água
- A salinidade da água do mar varia um pouco conforme a região e a estação, mas normalmente contém cerca de 35 g de sais dissolvidos por litro
- Isso equivale a 35‰, ou 35 parts per thousand
- O soro fisiológico usado na medicina tem cerca de 9‰ e é quase isotônico ao sangue, mas mesmo essa concentração não tem um sabor agradável para beber
- A World Health Organization considera que, quando os sólidos dissolvidos ultrapassam 1‰, em geral fica difícil para os consumidores aceitarem a água
- O limite típico para água doce é 500 ppm, ou 0,5‰, e inclui não só o sal, mas todos os sólidos dissolvidos
- Para tornar a água do mar potável, é preciso remover mais de 98% do sal
A destilação é simples, mas esbarra em energia e escala
- A destilação é o método de dessalinização mais antigo e intuitivo: o sal fica para trás, a água é aquecida até virar vapor e depois condensada novamente
- No equipamento experimental, água do mar preparada manualmente foi colocada em um frasco, aquecida com uma hot plate, e a água de resfriamento circulou para transformar o vapor de volta em líquido
- O produto final tinha sólidos dissolvidos na faixa de poucos ppm, praticamente nada, mas obter 200 ml exigiu cerca de 2 horas e cerca de 1 kWh de eletricidade
- Se considerarmos o consumo diário de uma casa nos EUA como aproximadamente 300 galões, ou 1.100 litros, seria preciso ampliar esse equipamento experimental em cerca de 500 vezes para igualar a demanda
- Nesse caso, seriam necessários cerca de 6.000 kWh por dia
- Pela tarifa média residencial de eletricidade nos EUA, isso custaria cerca de US$ 800 por dia
- Instalações modernas de destilação são projetadas para ser muito mais eficientes do que esse experimento
- Às vezes são instaladas junto de usinas termelétricas a carvão ou gás para aproveitar o calor residual
- Reutilizam o calor liberado no processo de condensação
- Usam vários estágios para evaporar o líquido com mais eficiência
- Reduzem a pressão com bombas para induzir a evaporação mecanicamente
- A destilação também enfrenta o problema de incrustação (scale)
- Quando a água ferve e desaparece, depósitos de sal se acumulam, dificultam a transferência de calor e reduzem a eficiência
- Esses depósitos precisam ser limpos regularmente
- O evaporador flash (flash evaporator) envia o fluxo líquido por uma válvula de expansão para induzir evaporação em uma temperatura abaixo do ponto de ebulição, reduzindo o acúmulo de incrustações
- É um equipamento central que produz água doce com confiabilidade há décadas em usinas de dessalinização por destilação, inclusive no Oriente Médio
A osmose reversa é mais eficiente, mas pressão e gestão da membrana são essenciais
- A osmose reversa (reverse osmosis, RO) usa pressão para empurrar no sentido contrário o fenômeno natural de osmose, em que a difusão acontece através de uma membrana
- A membrana usada no experimento para água do mar era enrolada em espiral, oferecendo grande área superficial em um pacote pequeno
- Funciona como um filtro que deixa a água passar e retém os sólidos dissolvidos, mas em uma escala muito menor
- A maioria das usinas modernas de dessalinização usa RO como método primário de separação
- Em geral, ela é muito mais eficiente do que a destilação térmica
- Ainda assim, consome muito mais energia do que uma usina típica de tratamento de água bruta
- O equipamento experimental usou cerca de 600 psi, ou aproximadamente 40 vezes a pressão atmosférica normal
- Mesmo sistemas pequenos de RO usam bombas de alta pressão para operação contínua
- No experimento, foi usada uma lavadora de alta pressão barata no lugar de uma bomba dedicada
- Na RO, nem toda a água de entrada atravessa a membrana
- A maior parte da água passa ao largo da membrana e sai como salmoura (brine) mais concentrada
- A água que atravessa a membrana, chamada permeado (permeate), sai pelo centro do alojamento
- Se a válvula da salmoura for fechada, a pressão no alojamento sobe e a vazão de permeado aumenta, mas, sem água para lavar o sal, a membrana sofre incrustação
- Em geral, a membrana precisa de algumas horas de fluxo de água para chegar perto do desempenho ideal
- A lavadora de alta pressão usada no experimento não era adequada para funcionar por tanto tempo
- Depois de cerca de 30 minutos, a água obtida tinha sólidos dissolvidos na faixa de 1 a 2‰; não era água potável de alta qualidade, mas estava em um nível bebível
- No experimento, a potência combinada da booster pump e da lavadora de alta pressão era de cerca de 1.200 W, e produzir 1 litro levou cerca de 5 minutos
- Para produzir 300 galões por dia, seria necessário manter quatro lavadoras de alta pressão funcionando continuamente
- Seriam necessários mais de 100 kWh por dia, com custo de cerca de US$ 15 por dia, ou mais de US$ 5.000 por ano
- Usinas modernas de RO usam racks grandes de membranas de alta qualidade, bombas altamente eficientes e dispositivos de recuperação de energia da salmoura
- O equipamento experimental precisava de cerca de 100 kWh para tratar 1 m³ de água do mar, ou 264 galões
- Usinas modernas de RO conseguem tratar o mesmo volume com 1 a 2 kWh
O custo real cresce fora do processo de separação
- Uma usina real de dessalinização da água do mar não começa com água de torneira como no experimento, mas com água bruta do mar contendo, além do sal, terra, algas, matéria orgânica e outros poluentes
- Esses componentes podem contaminar ou danificar evaporadores e membranas, por isso toda usina de dessalinização realiza primeiro o pré-tratamento
- O pré-tratamento envolve custos com injeção de produtos químicos e manutenção de filtros
- Esse custo e esse consumo de energia já existem antes mesmo da etapa de separação do sal
- Mesmo com bom pré-tratamento, membranas de RO e evaporadores precisam ser parados periodicamente para limpeza
- Com o tempo, também precisam ser substituídos
- Em geral, a água de permeado da RO ou a água destilada não pode ser enviada diretamente ao consumidor
- Ela é limpa demais, então é preciso fazer um pós-tratamento para recolocar minerais e chegar ao sabor que a maioria das pessoas prefere
- Também se adicionam desinfetantes para evitar contaminação ao passar pelo sistema de distribuição
- A salmoura (brine) é o resíduo em que o sal removido da água produzida fica concentrado em um volume menor de água
- Usinas modernas de dessalinização normalmente recuperam cerca de metade da água de entrada
- Por isso, a salmoura costuma ter salinidade cerca de duas vezes maior que a da água do mar comum
- Se essa salmoura altamente salina for despejada diretamente no mar, pode causar impactos ambientais em plantas e animais próximos ao fundo marinho
- Isso acontece porque a solução concentrada tende a afundar
- Muitas tubulações de descarga usam difusores (diffuser) para diluir rapidamente a água salgada
- Também é possível misturá-la com outros fluxos de água, como água de resfriamento de usinas ou efluente tratado, para diluição antes do descarte
- Quando esses métodos não são viáveis, algumas usinas precisam injetar a salmoura no subsolo, o que é uma solução cara
Como a dessalinização compete com outras fontes de água
- O ciclo natural da água já destila a água do mar com energia solar, a transporta para o interior e a faz cair na superfície
- Barragens, reservatórios, canais, estações de bombeamento e captações de água superficial também têm custos altos e impactos ambientais, mas, diante do enorme custo e da demanda energética da dessalinização da água do mar, em certas áreas densamente povoadas pode até fazer sentido construir e operar longos dutos
- A dessalinização parece simples à primeira vista, mas, quando se somam os custos e a complexidade reais, muitas vezes é mais difícil justificá-la do que outras alternativas
- Como a energia nuclear, ela parece simples na superfície, mas a complexidade prática é grande
- Por ser uma tecnologia relativamente nova, é difícil prever problemas técnicos, legais, políticos e ambientais ocultos
- Por causa da alta demanda energética, a dessalinização pode ligar fortemente o custo da água ao custo da eletricidade
- Em períodos de seca, o custo da energia hidrelétrica pode subir
- Se o custo total de energia aumentar, a dessalinização pode perder viabilidade econômica justamente quando é mais necessária
- Em regiões com grande população e grave escassez de água, a dessalinização pode ser uma solução viável
- As maiores usinas estão em países do Oriente Médio, como Saudi Arabia e UAE
- Também pode compor o portfólio de abastecimento em regiões com forte variabilidade climática, como California, Texas e Florida
- A água dessalinizada é mais cara do que água de rios, reservatórios e aquíferos, mas pode ser mais confiável em condições de seca nas quais outras fontes são limitadas ou indisponíveis
- Em locais com estuários ou águas subterrâneas salobras com salinidade menor que a da água do mar, a dessalinização pode ser uma fonte de água doce muito mais econômica
Risco privado e o sinal do projeto de Carlsbad
- Quando o setor privado assume o risco, a viabilidade de projetos de dessalinização pode aumentar
- Uma parte considerável das grandes usinas de dessalinização opera por meio de parcerias com empresas privadas de água, em vez de o serviço público financiar, construir e operar diretamente a planta como faria em uma estação convencional
- Por meio de contratos de compra de água, as utilities transferem custos financeiros e riscos operacionais para a empresa privada e obtêm uma estrutura estável de fornecimento
- Isso também reduz o peso de conselhos governamentais terem de julgar diretamente questões técnicas complexas e inovações com pouco precedente
- A empresa privada que opera a usina de Carlsbad, no condado de San Diego, está conduzindo uma instalação independente de captação de água do mar, necessária desde o fechamento da usina de energia vizinha em 2018, com conclusão prevista para 2024
- Os títulos desse projeto foram elevados para a nota BBB pela Fitch
- Isso indica uma avaliação de perspectiva relativamente estável e baixa probabilidade de inadimplência
- É uma avaliação de uma agência sobre um projeto e uma usina baseada em membranas, mas ainda assim sinaliza que a tecnologia de dessalinização está avançando
1 comentários
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Parece que o artigo meio que evita a pergunta central
Não sou físico, mas, tirando algumas etapas especiais como luz ultravioleta ou oxidação de metais pesados, a maior parte da filtragem é mais próxima de filtragem mecânica, com filtros de poros cada vez menores retendo bactérias e partículas, enquanto a luz UV decompõe vírus e oxidantes precipitam metais
Só que o sal funciona de outro jeito: o dipolo da água rompe a ligação iônica e envolve cada íon com uma camada de hidratação, então ele é pequeno demais para ser alvo por tamanho de poro e termodinamicamente estável demais, exigindo entrada de energia como evaporação, destilação ou reações de precipitação
Por isso se usa osmose reversa como alternativa mais barata, aplicando alta pressão a uma membrana semipermeável para deixar passar moléculas de água e concentrar os íons em uma salmoura, gastando menos energia, mas gerando resíduo líquido que precisa ser tratado
Seja qual for o método, no fim você precisa dar destino à massa de sal removida
Materiais poliméricos são sólidos amorfos com lacunas temporárias que aparecem e desaparecem por movimento térmico e, em vez de “poros” mantidos no longo prazo, o sistema é modelado mais como um estado fluido único de polímero + água
Existem materiais com poros definidos, como MOFs ou zeólitas, mas mesmo nesses casos a água é adsorvida no espaço dos poros como um líquido, e o movimento entre poros funciona como uma espécie de portal
Na prática, a água entra facilmente nos polímeros usados em dessalinização independentemente da presença de sal, então a explicação de que “os poros são pequenos demais para a água passar normalmente” não está correta
Mesmo em polímeros que absorvem água equivalente a 50% do próprio peso e em que não se forma gelo, é possível filtrar mais de 90% do sal sob pressões acima de 3000psi
Sem pressão, sal e água passam sem seletividade, então não se trata de peneirar fisicamente a água dos íons; é mais correto dizer que a pressão altera a atividade da água, e a água se dissolve melhor e se move mais rápido dentro do polímero, fazendo ocorrer a dessalinização
Se você ler direito, ele aborda vários métodos de dessalinização, como destilação e osmose, e a conclusão também é bem clara
A dessalinização parece simples por fora, mas quando se somam os custos e a complexidade reais, ela fica mais difícil de justificar do que outras alternativas, especialmente por causa da alta demanda de energia, que liga fortemente o preço da água ao custo da eletricidade
O ponto central é que, quando os custos de geração hidrelétrica sobem em períodos de seca, o custo total da eletricidade também sobe, então a viabilidade econômica da dessalinização pode piorar justamente quando ela é mais necessária
Dizendo de forma mais simples, existe uma diferença de energia e entropia entre água do mar e água doce potável, e não dá para ficar abaixo desse custo mínimo
Seja qual for o método usado, os sólidos dissolvidos acabam aderindo ou ficando nas superfícies e tubulações, e também vira problema descobrir como removê-los e descartá-los
No fim, o sonho de obter de forma limpa uma garrafa de água sem cor nem gosto e uma pilha de pó fino é difícil; na prática, a solução acaba sendo devolver água ainda mais salgada à fonte original e torcer para que não mate peixes demais
O método consiste em aquecer mais a salmoura até que a pressão de vapor acima dela se iguale à pressão de vapor acima das gotículas de água sem sal formadas no lado frio
Depois, o vapor d'água deve ser comprimido para condensar a uma temperatura ligeiramente mais alta que a da salmoura, e tanto a água destilada quanto a salmoura remanescente devem passar por trocadores de calor em contracorrente separados para pré-aquecer a água do mar de entrada até a temperatura de operação da coluna
Em termos termodinâmicos, isso pode ser comparável a um processo de osmose reversa com as mesmas condições de entrada e saída, e também seriam necessárias bombas e turbinas para ajustar o líquido entre a pressão ambiente e a pressão interna de operação com poucas perdas
A vantagem é que, se a salmoura for aquecida diretamente por coletores solares térmicos, ela pode ser condensada sem compressão de vapor, permitindo operar como uma bomba de calor de absorção aberta de efeito único alimentada por energia solar
A dessalinização é mais barata do que parece
A água dessalinizada custa cerca de 50 centavos por 1000 litros, o que é parecido com a quantidade de água que uma casa típica nos EUA usa por dia
Se for possível fornecer água totalmente dessalinizada por 50 centavos por dia, isso é surpreendentemente barato
Se você tem interesse em política hídrica e gestão/engenharia de recursos hídricos, recomendo fortemente "Let There Be Water: Israel's Solution for a Water-Starved World"
https://en.wikipedia.org/wiki/Desalination#Costs
Como a Califórnia mostra, isso é viável, mas, como o Central Valley também mostra, não serve para fornecer água doce para agricultura em grande escala
Mesmo na Califórnia, que sofre com escassez crônica de água, o uso residencial, comercial e industrial somado ao paisagismo e aos campos de golfe ainda representa só 10–20% do total, dependendo da chuva
Produção de alimentos, água industrial etc. ficam de fora
O texto mostra bem as considerações adicionais além do tratamento de água em si, e também diz que, para vários usos, ela é prática
Em Irvine, CA, a tarifa básica normal ao consumidor é de US$1,78 por 748 galões, quase 3000 litros, então é até mais cara
Claro, esse número é custo de produção, e o preço ao consumidor incluindo distribuição e manutenção após a estação será maior, mas ainda assim parece ficar em uma faixa razoável
Um pouco fora do tópico, mas o artigo menciona a instalação de dessalinização de Carlsbad, e se você for a San Diego e gostar de ostras, recomendo o tour da Carlsbad Aquafarm
Curiosamente, essa fazenda de ostras serve como filtro de pré-tratamento da usina de dessalinização, e existe uma relação simbiótica entre a usina e a fazenda
A dessalinização é, na prática, reverter uma reação endotérmica, então o custo de energia é relativamente alto, e como a água é usada em grande volume, a escala também precisa ser grande.
Acima de tudo, como a Terra já faz muita dessalinização de graça por meio de processos geológicos, o preço de referência da dessalinização fica perto de 0 dólar por litro.
A infraestrutura para captar água da chuva, represar rios e bombear água subterrânea não é totalmente gratuita, mas o custo marginal do próximo litro é muito baixo.
Não é tanto que a dessalinização em si seja difícil; o difícil é fazê-la em custo ultrabaixo e escala gigantesca.
Se houver necessidade real e vontade de executar, a tecnologia necessária já existe.
https://en.wikipedia.org/wiki/Water_supply_and_sanitation_in...
Alguns anos atrás visitei um processo de xarope de bordo cujo objetivo era o exato oposto: concentrar componentes dissolvidos na água.
A etapa 1 usava osmose reversa só até certo ponto, e a etapa 2 fervia, mas recuperava ativamente o calor do vapor para pré-aquecer o líquido de entrada.
Tudo isso era para manter o custo de energia sob controle.
É preciso recuperar calor residual o máximo possível.
Em teoria, a destilação contínua pode ser muito eficiente porque retira tanto calor quanto recebe, mas na prática isolamento térmico, bombas, trocadores de calor etc. não são de graça, e o retorno diminui rapidamente conforme a escala aumenta.
Ou a economia desaparece por causa do volume e do peso no transporte e no manuseio, ou simplesmente não se faz isso porque não existe um mercado para xarope diluído?
Em 2020, um destilador solar do MIT demonstrou 1,5 galão de água doce por hora em um processo de destilação por membrana de contato próximo com 1 metro quadrado.
Com 10 mil metros quadrados desse equipamento, seria possível produzir 150 mil galões de água doce durante 10 horas de operação solar.
A chave parece estar no espaçamento de 1,2 cm ou 80 mm entre as placas difusoras, aproveitando em uma mesma área o aquecimento solar, a condensação e a coleta.
Claro, ainda resta o problema de coletar o descarte da salmoura, mas o mesmo método pode ser repetido 3 vezes para reduzir gradualmente a salinidade até 2~3‰, isto é, 0,2~0,3%.
Em termos de energia, essa abordagem do MIT colocou o método solar passivo bem à frente da osmose reversa, mas em taxa de produção de base a osmose reversa ainda mantém uma vantagem difícil de superar.
https://news.mit.edu/2020/passive-solar-powered-water-desali...
Dizem que é comum pré-tratar a água com hidróxido de sódio, que precisa ser comprado, e aqui propõem um método de regeneração de hidróxido de sódio a partir do rejeito.
https://news.mit.edu/2019/brine-desalianation-waste-sodium-h...
Pode ser uma ideia muito idiota, mas será que daria para borrifar água do mar com bombas em um deserto quente e seco, deixá-la evaporar naturalmente e depois recolhê-la de novo como chuva doce?
Seria preciso evaporar quanta água para aumentar a precipitação de forma perceptível?
https://www.youtube.com/watch?v=V2b7ztWvFOg
Mesmo evaporando muita água, é bem possível que a chuva não caia onde é necessária ou onde possa ser recuperada.
Mas isso não aumenta a chuva.
Israel, na verdade, está dessalinizando água para reviver rios, e essa água pode eventualmente chegar ao Mar Morto.
Se a ideia for uma escala muito maior, o próprio mar é imensamente maior e já tem água evaporando o tempo todo da sua superfície.
Humanos não conseguem criar uma área de evaporação maior que o oceano.
Além disso, a água evapora principalmente por causa do vento, não do calor.
O deserto tem muito calor, mas relativamente pouco vento; o mar tem muito vento.
Se você evaporar água salgada, vai sobrar uma quantidade considerável de sólidos de sal, algo que lembra a situação do Great Salt Lake.
O custo de energia pode ser, dependendo das condições locais, um tanto um espantalho.
A Califórnia limita, ou seja, desperdiça, uma quantidade enorme de energia renovável na primavera.
Se essa energia puder ser usada sazonalmente para dessalinização e a água doce puder ser armazenada para depois, isso funcionaria como uma bateria gigantesca de deslocamento no tempo, transferindo a energia excedente da primavera para o verão.
Mesmo quando sobra, a energia renovável também tem custo, e os momentos de excesso de eletricidade podem não coincidir com a demanda por água.
Provavelmente não há, nem haverá, energia renovável excedente suficiente para destilar sequer parte do consumo de água doce.
No fim, é preciso calcular o custo por kWh da eletricidade usada na dessalinização, e mesmo que a usina seja superdimensionada para aproveitar a energia excedente, ainda há custo.
Esse preço provavelmente faria o custo por galão de água destilada ficar acima do da osmose reversa ou da água transportada por tubulação, então a dessalinização continua sendo algo próximo de um último recurso usado quando todas as outras formas de obter água doce são economicamente difíceis.
Enquanto ela fica parada, o investimento não se paga, então é melhor aplicar esse dinheiro em outro lugar que opere 24 horas por dia.
Especialmente na Califórnia, haveria muita evaporação, a salinidade subiria e a eficiência também cairia.
Não é tanto que seja difícil, e sim que, em termos energéticos, é uma subida íngreme.
Reverter a entropia exige energia, e isso é a segunda lei da termodinâmica.
Ela está ficando mais barata à medida que o preço das energias renováveis cai.
Não dá para usar diretamente a tarifa da rede elétrica para o consumidor, porque ela inclui o lucro dos fornecedores de energia e os custos de investimento de fontes tradicionais caras, como gás, carvão e energia nuclear.
Nas regiões secas dentro de 40 graus do equador, a energia solar é boa para produção barata de energia em grande escala, e alguns centavos por kWh — com possibilidade de ficar abaixo de 1 centavo em um futuro próximo — podem ser viáveis.
A água pode ser armazenada em reservatórios, então não é necessário dessalinizar 24 horas por dia.
São necessários cerca de 3 kWh para 1000 litros, e mesmo considerando algo como o consumo diário de água de uma casa ineficiente nos EUA, isso dá alguns centavos por residência por dia.
Não é exatamente nada, mas é barato o suficiente para que a dessalinização, vista como ficção científica nos EUA, seja uma solução comum até em regiões com renda média muito mais baixa.
A energia liberada quando o sal se mistura à água é pequena, cerca de 3,9 kJ/mol.
A massa molar do sal é 58 g/mol, e a salinidade média da água do mar é de cerca de 3,6%, então 1 ㎥ de água do mar contém 1000×0.036/0.058=620 mol de sal.
Um equipamento de dessalinização perfeito precisaria de 2,4 MJ, ou cerca de 0,75 kWh, para remover esse sal.
Se a eletricidade custa 10 centavos por kWh, o custo mínimo teórico de 1 ㎥ de água doce seria de cerca de 8 centavos.
Como levantar 500 libras ou correr uma maratona.
Basta pensar em um classificador de moedas que usa apenas gravidade e furos de tamanhos diferentes.
Se você mora em uma região seca perto de água salgada, vale a pena saber fazer um destilador solar improvisado como ferramenta básica de sobrevivência.
É realmente simples, tão fácil de fazer quanto um alambique improvisado de prisão, e não precisa de fonte externa de energia além do sol.
Da mesma forma, todo mundo deveria conhecer um sistema básico de purificação de água usando cascalho, areia e carvão em série.
Também tem valor como experimento de ciência aplicada para fazer com crianças.
Acho que o uso solar baseado em água também é uma área que merece mais pesquisa.
A energia solar fotovoltaica tem suas vantagens, mas a água é barata, limpa e confiável.
A abordagem simples de aquecer água com o sol durante o dia e usá-la para aquecimento à noite é bem conhecida, e talvez um ciclo de Carnot economicamente interessante também seja possível em certa escala.
Também existem arranjos de energia solar térmica com sais fundidos que funcionam de forma semelhante.