# Armazenamento térmico em sais fundidos

> O calor do sol guardado para a noite em tanques de sal quente

- Data: 1983
- Época: Época moderna
- Domínio: [Energia e motores](https://lastcodex.org/pt/domains/energy/)
- Etapa: V (Era elétrica)
- Dificuldade: 4/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/molten-salt-thermal-storage/

O armazenamento térmico em sais fundidos guarda o calor de uma central solar em grandes tanques isolados com sal de nitratos fundido, para que a central possa produzir vapor e eletricidade depois do pôr do sol ou com nuvens. O sal frio, a cerca de 290 °C, é aquecido no recetor até cerca de 565 °C e guardado num tanque quente até ser preciso. A torre francesa Thémis, ligada à rede em 1983, usava sal fundido para transportar e para armazenar o seu calor.

![Armazenamento térmico em sais fundidos · O calor do sol guardado para a noite em tanques de sal quente](https://lastcodex.org/_astro/plate.oVsKhh-g_gswOx.webp)

## Legenda

1. Tanque de sal frio
2. Recetor no alto da torre
3. Tanque de sal quente
4. Gerador de vapor
5. Turbina e gerador

## O que é

Uma central solar térmica só recolhe calor enquanto o sol brilha, mas a eletricidade é usada a todas as horas. O armazenamento em sais fundidos separa as duas coisas. Durante o dia, a central aquece mais sal do que a turbina precisa nesse momento e guarda o excedente num tanque. À noite, ou quando passam nuvens, vai buscar esse sal quente para continuar a produzir vapor para a [turbina a vapor](/pt/inventions/steam-turbine/).

O sal é uma mistura de nitratos de sódio e de potássio. Não arde e quase não liberta vapor mesmo muito quente, de modo que pode ser guardado em grandes tanques à pressão atmosférica em vez de em recipientes sob pressão. O seu defeito é começar a cristalizar por volta dos 240 °C e ficar totalmente sólido por volta dos 220 °C, pelo que nas tubagens tem de se manter sempre acima desse intervalo.

## Como funciona

![Um corte da parede e da base de um grande tanque de armazenamento: um costado de aço, uma camada espessa de isolante à volta sob um fino revestimento metálico e, por baixo, uma fundação de tijolo refratário isolante sobre betão](https://lastcodex.org/_astro/v1.DLEMjpxd_ZlcB59.webp)
_O tanque quente é um costado de aço envolvido em isolante e assente numa fundação isolada._

A disposição habitual tem dois tanques. O sal do tanque frio, a cerca de 290 °C, é bombeado para o recetor, aquecido aí até cerca de 565 °C e escoa para o tanque quente. Quando a central precisa de potência, o sal quente é bombeado através de um gerador de vapor, onde faz ferver a água, e sai arrefecido de volta ao tanque frio. A recolha do calor e a produção de eletricidade podem assim seguir horários diferentes. Como é o próprio sal que transporta o calor desde o recetor e também o armazena, fala-se de um sistema direto.

Os dois tanques são de metais diferentes. O sal de nitratos quente corrói o aço comum, por isso o tanque quente é de aço inoxidável; o frio, a temperatura mais baixa, pode ser de aço-carbono, mais barato. Ambos têm um isolamento espesso. Se o sal ficar muito tempo bem acima dos 565 °C do tanque quente, o nitrato decompõe-se pouco a pouco, liberta oxigénio e transforma-se em parte em nitrito, o que fixa o limite superior do armazenamento.

A solidificação é o principal risco de exploração. Um tampão de sal sólido pode entupir uma tubagem ou um tubo do recetor, por isso tubagens, válvulas e recetor têm de ser mantidos acima da temperatura a que surgem os primeiros cristais com resistências elétricas ou esvaziados quando não estão em uso.

## Como fazer

![Dois termos lado a lado numa mesa, um marcado com uma faixa vermelha e outro com uma faixa azul, cada um com um termómetro a atravessar a tampa, e um jarro de água ao lado](https://lastcodex.org/_astro/v2.DLlva30p_ZOFOsW.webp)
_Dois termos com água morna e fresca mostram como um tanque isolado guarda o seu calor._

Dois termos e dois termómetros mostram como um armazenamento bem isolado guarda o seu calor. Marque um termo com fita vermelha como tanque quente e o outro com fita azul como tanque frio. Encha o vermelho com água morna da torneira e o azul com água fresca da torneira, feche ambos com uma tampa atravessada por um termómetro e anote as duas temperaturas. Encha uma chávena aberta com a mesma água morna e ponha-lhe um termómetro.

Leia os três termómetros de meia em meia hora durante uma tarde e até à noite. A água da chávena aberta arrefece depressa, enquanto a água morna do termo vermelho se mantém morna durante horas, como o sal quente no seu tanque isolado. O termo azul mantém-se fresco durante o mesmo tempo, porque o isolamento trava a passagem do calor nos dois sentidos.

Aviso de segurança. Use apenas água morna da torneira, nunca a ferver, para evitar queimaduras, e verifique se os termos estão em bom estado e colocados onde não possam ser derrubados. Nunca tente fundir nitratos nem nenhum outro sal em casa: o sal fundido causa queimaduras graves, e os nitratos são oxidantes fortes que podem fazer arder com violência a madeira, o papel ou a roupa.

## História e evolução

![Um campo circular de pequenos espelhos à volta de uma torre central, visto do alto e em ângulo, com dois tanques redondos de armazenamento e um bloco de produção ao pé da torre](https://lastcodex.org/_astro/v3.ONuNXdB9_1pl938.webp)
_Uma central de torre com armazenamento vista de cima: o campo de espelhos, a torre e, ao lado, os dois tanques de sal._

Nos Estados Unidos, engenheiros do programa solar projetaram centrais de recetor central que iriam transportar e armazenar o seu calor em sal de nitratos fundido. Na Central Receiver Test Facility de Albuquerque, no Novo México, foi construído e ensaiado um armazenamento experimental com um tanque frio e um tanque quente, e os ensaios mostraram que a ideia funcionava. Os mesmos dois tanques serviram depois no Molten Salt Electric Experiment, uma pequena central completa montada no local, ensaiada em 1984 e 1985 e que terminou com um mês de produção de eletricidade.

Em França, a torre Thémis de Targassonne, nos Pirenéus, foi ligada à rede em 1983. O sal fundido levava o calor do recetor ao gerador de vapor e servia também de reserva de calor da central.

A Solar Two, construída na Califórnia no local da antiga torre Solar One, funcionou no fim da década de 1990 com um recetor de sal fundido e dois tanques de armazenamento. Mostrou que uma central de torre podia recolher calor de dia e fornecer eletricidade com nuvens e depois do pôr do sol.

A Gemasolar, perto de Sevilha, em Espanha, entrou em serviço em 2011 com um recetor de sal na torre e tanques suficientemente grandes para manter a turbina a funcionar cerca de 15 horas sem sol. Logo no primeiro verão forneceu eletricidade durante um dia e uma noite inteiros sem parar.

## Dados essenciais

- Meio de armazenamento habitual: Mistura de nitratos de sódio e de potássio
- Gama de trabalho nas centrais de torre: De cerca de 290 °C a cerca de 565 °C
- Intervalo de solidificação do sal: Cristais a partir de cerca de 240 °C, sólido por volta de 220 °C
- Torre Thémis, França, 1983: O sal transportava e armazenava o calor
- Gemasolar, Espanha, 2011: Cerca de 15 horas de produção sem sol

## Requer

- [Central solar de torre](https://lastcodex.org/pt/inventions/solar-power-tower/): Um campo de espelhos que aquece uma caldeira no alto de uma torre (c. 1965)
- [Aço](https://lastcodex.org/pt/inventions/steel/): Ferro com a dose certa de carbono (c. 1.000 a.C.)
- [Turbina a vapor](https://lastcodex.org/pt/inventions/steam-turbine/): O vapor que move os geradores (1884)

## Fontes

- [Histoire du projet Thémis (Bruno Rivoire)](https://50ansdufoursolaire.promes.cnrs.fr/histoire-du-projet-them/), CNRS PROMES
- [Central receiver-based concentrated solar power plants part 1: A historical review (Solar Energy, 2025)](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X25004566), Elsevier, Solar Energy
- [Evaluation of the THEMIS salt thermal storage subsystem (SAND88-8100)](https://www.osti.gov/servlets/purl/5228605), Sandia National Laboratories
- [Molten salt thermal energy storage subsystem research experiment, volume II (SAND80-8192)](https://pubdocserve.sandia.gov/sand_doc/1980/808192-2.pdf), Martin Marietta Corporation for Sandia National Laboratories
- [Internally insulated thermal storage system development program](https://ntrs.nasa.gov/citations/19800014313), NASA Technical Reports Server
- [Performance evaluation of molten salt thermal storage systems (SAND87-3002)](https://www.librarycat.org/lib/SandiaCSP/item/190708001), Sandia National Laboratories
- [Final Test and Evaluation Results from the Solar Two Project (SAND2002-0120)](https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc741985/m2/1/high_res_d/793226.pdf), Sandia National Laboratories
- [Power tower takes solar into the night](https://www.power-eng.com/renewables/solar-energy/power-tower-takes-solar-into-the-night/), Power Engineering
- [Molten nitrate salt thermal storage (Bruce Kelly, Solar Dynamics), DOE sCO2 workshop](https://www.energy.gov/sites/default/files/2019/11/f68/DOE%20sCO2%20Workshop%2C%20Bruce%20Kelly%2C%20Solar%20Dynamics.pdf), U.S. Department of Energy
- [Nitrate salts as storage medium](https://www.energie.fraunhofer.de/en/News/2022/review-decarbXpo2022-energy-storage/ise-nitrate-salts.html), Fraunhofer Energy Alliance
- [Thermal Storage System Concentrating Solar-Thermal Power Basics](https://www.energy.gov/eere/solar/thermal-storage-system-concentrating-solar-thermal-power-basics), U.S. Department of Energy
- [Gemasolar Achieves 24-Hour Operation](https://www.renewableenergyworld.com/?p=209353), Renewable Energy World
- [Gemasolar fact sheet](https://masdar.ae/-/media/corporate/projects/downloads/gemasolar/gemasolar_v3.pdf), Masdar
- [Masdar, Sener commission Gemasolar plant](https://www.power-eng.com/renewables/masdar-sener-commission/), Power Engineering
- [New plant produces solar power 24 hours a day](https://www.renewableenergymagazine.com/solar_thermal_electric/new-plant-produces-solar-power-24-hours), Renewable Energy Magazine
- [Potassium nitrate and sodium nitrate mixture](https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/4510), NOAA CAMEO Chemicals
- [Hazardous substance fact sheet: potassium nitrate](https://www.nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1574.pdf), New Jersey Department of Health
- [Molten Salt Solar-Electric Experiment, Volume 1: Testing, Operation, and Evaluation (EPRI GS-6577, December 1989)](https://pubdocserve.sandia.gov/sand_doc/CSP/external/CSP-1320.pdf), McDonnell Douglas Astronautics Company for the Electric Power Research Institute
- [Review of the Molten Salt Electric Experiment: a solar central receiver project (SAND86-8249)](https://www.osti.gov/biblio/7038649), W. R. Delameter, N. E. Bergan, Sandia National Laboratories
- [Impact of Elevated Wall Temperatures on Nitrate Salt Stability in Thermal Energy Storage (Energies 18, 6308, 2025)](https://elib.dlr.de/219998/1/energies-18-06308.pdf), F. Klasing, T. Bauer, German Aerospace Center (DLR)
- [Molten Salt Electric Experiment at CRTF (Journal of Energy Engineering 112(1), 51–64, 1986)](https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28asce%290733-9402%281986%29112%3A1%2851%29), C. Eugene Moeller, Thomas R. Tracey, American Society of Civil Engineers
- [Molten Salt Thermal Energy Storage Subsystem Research Experiment, volume I: executive summary (SAND80-8192)](https://www.osti.gov/biblio/5537240), Martin Marietta Aerospace for Sandia National Laboratories, via OSTI

Factos verificados em 2026-10-19.

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