Publicado em Setembro - 03 - 2009

Energia solar - uma nova alternativa para a produção de energia elétrica

(artigo publicado no Alma Carioca em 01/09/2009)

O uso de fontes alternativas de energia está deixando de ser uma opção e tende a se tornar uma necessidade. Além de poupar o uso de combustíveis fósseis e diminuir a emissão de carbono, estes recursos aproveitam fontes naturais como a energia solar, eólica e geotérmica, ou fontes renováveis como combustíveis vegetais.

O site Grist traz um artigo sobre uma proposta no mínimo curiosa: o autor, David Roberts, propõe a substituição do leito carroçável das rodovias norte-americanas por painéis solares resistentes construídos especialmente para esse fim. Esses painéis conteriam além dos painéis solares para captação da energia solar e sua transformação em energia elétrica, iluminação LED para comunicação em tempo real com os motoristas, unidades de aquecimento (para evitar o congelamento da superfície), linhas de transmissão de energia elétrica em alta voltagem e mesmo estações de recarregamento de veículos elétricos, o que permitiria a substituição de grande parte da frota nacional por veículos elétricos.

ilustração da Solar Roadways

Ele afirma que se todas as rodovias asfaltadas dos EUA fossem substituídas por painéis solares com 15% de eficiência, a rede de energia distribuída resultante forneceria o triplo da eletricidade consumida no país, com emissões zero de carbono e sem a necessidade de infraestrutura energética adicional. Apesar da ideia parecer maluca, o Depto de Transportes dos EUA assinou um contrato de $ 100 mil dólares com a empresa Solar Roadways para a construção de um protótipo.

Os números apresentados pela Solar Roadways estimam que o custo de construção (sem incluir manutenção - conserto de buracos e remoção de gelo e neve) do trecho de uma milha de rodovia asfaltada é de pouco mais de $ 4 milhões de dólares, com duração estimada de sete anos. Eles afirmam que os painéis solares teriam uma duração de 21 anos, quando teriam de ser substituídos. O custo de instalação dos painéis seria equivalente ao do asfalto, com a vantagem da obtenção de energia elétrica e a consequente economia por evitar a construção de usinas elétricas (termoelétricas, nucleares). O mesmo trecho de uma milha de rodovia poderia produzir pelo menos 13.376 kWh de eletricidade.

Antes de começar a comemorar, vejamos os outros aspectos da questão. Os comentaristas do artigo levantam outras questões e sugestões:

  • o asfalto é naturalmente quente, e isso poderia ser usado para converter facilmente em energia elétrica. A sugestão apresentada é o uso de um sistema fechado de tubos plásticos sob o asfalto, cuja água aquecida seria usada em um sistema de turbinas para gerar eletricidade.
  • as rodovias estão sujeitas a detritos (borracha, sujeira, poeira, pólen, óleo, poças de água) e a sobrecargas pelo tráfego de veículos pesados, o que tornaria os custos de manutenção das rodovias solares absurdamente altos.
  • veículos movidos a células de hidrogênio não poluem, não necessitam de “infraestrutura” e podem trafegar fora das principais rodovias. A tecnologia já é bem conhecida e testada, mas ainda não há interesse ($$) que ela seja mais utilizada.
  • somente as regiões mais ricas e urbanizadas do país teriam acesso a tais estradas. As regiões rurais e mais pobres teriam de esperar algumas décadas para se beneficiarem dessa tecnologia.
  • uma sugestão apresentada é a instalação de painéis solares sobre estacionamentos ao ar livre; além de fornecer um pouco de sombra para os veículos, a energia solar captada e transformada em eletricidade seria substancial. Isso já foi feito no estacionamento da cervejaria Sierra Nevada Brewing Company, desde 2007.
  • na Europa já existem painéis solares instalados ao lado das rodovias, para obtenção de energia elétrica; essa parece ser uma alternativa equivalente e mais econômica.

O uso de painéis solares fotovoltaicos para obtenção de energia elétrica não é uma tecnologia nova; contudo eles ainda são pouco utilizados porque o custo por watt é cerca de dez vezes maior que o dos combustíveis fósseis. Atualmente eles são mais usados em zonas rurais para suprir a falta de linhas de transmissão elétrica convencional. Contudo, já existem grandes centrais solares fotovoltaicas em diversos países, especialmente na Espanha, onde estão 40 das 50 maiores centrais. A maior delas fica em Puertollano, Espanha, com 400 mil módulos que produzem 69,6 Mega Watts de potência de pico em corrente contínua, suficiente para o abastecimento de 39 mil residências.

Central fotovoltaica Hércules em Moura

No Brasil já existe um projeto para usar a energia solar para abastecer de energia elétrica os sistemas de irrigação no interior de Minas Gerais. Pesquisadores da UFMG estão desenvolvendo um sistema de irrigação pioneiro, que aproveita a energia elétrica gerada por placas fotovoltaicas de silício para alimentar os motores e acionar as bombas d´água. Os pequenos agricultores da região gastam cerca de R$ 600,00 em energia por hectare, o que representa 30% do custo da produção.

Para o bom funcionamento do sistema são necessários cinco painéis solares por hectare, com custo de instalação de cerca de R$ 10 mil. Apesar do alto investimento, a vida útil das placas é de 25 anos, o que amortizaria esse investimento ao longo do tempo. A região norte de MG tem o clima ideal para o bom aproveitamento da luz solar, com cerca de 10 horas diárias de luz solar. O sistema será testado em plantações de goiaba e abacaxi, que se adaptam bem ao clima da região. O projeto também prevê a realização de cursos e projetos de extensão para os agricultores.

Se em países da Europa como Espanha e Alemanha já existem grandes centrais de captação de energia solar, o aproveitamento dessa tecnologia no Brasil poderia ser muito maior. O lugar menos ensolarado do Brasil (Florianópolis) recebe 40% a mais de energia solar que o lugar mais ensolarado da Alemanha; só em 2007 os alemães instalaram painéis solares em seus telhados que produzem o equivalente em energia elétrica á produção da usina nuclear de Angra 2 (1.200 megawatts). A Alemanha conta com subsídios federais para a produção de energia elétrica a partir da energia solar, e é o pioneiro no incentivo ao uso da energia solar. (fonte: artigo de Herton Escobar)

O problema ainda é o custo da energia elétrica solar, cerca de dez vezes mais que a energia elétrica convencional. Outro problema é a escala, ou seja, a quantidade de energia necessária para abastecer as necessidades nacionais. Uma tecnologia cara como essa precisaria de subsídios e apoio do governo para que pudesse decolar, a exemplo da indústria nacional de álcool combustível, que teve subsídios no início, mas hoje caminha “com as próprias pernas”.Apesar de ser rico em silício, o Brasil não produz painéis fotovoltaicos, que ainda precisam ser importados. Outros países já utilizam tecnologias alternativas à fotovoltaica, que utilizam espelhos para concentrar a radiação solar sobre linhas de fluidos condutores de calor.

O Instituto de Química da Unicamp está desenvolvendo um estudo para barateamento das células fotovoltaicas. A substituição do silício por óxido de titânio pode reduzir em 80% o custo do produto. O óxido de titânio é um pigmento usado em tintas de parede. A pesquisa pretende testar a nova tecnologia em brinquedos e, mais tarde, em pequenos eletroeletrônicos como câmeras digitais. O objetivo é colocar esses artigos no mercado entre 2012 e 2013. Os painéis não precisam ficar expostos diretamente ao sol, pois mesmo com baixa luminosidade as células conseguem gerar eletricidade.

Felizmente no Brasil já temos uma boa utilização da energia solar para aquecimento de água, o que ajuda a economizar energia elétrica através da substituição do chuveiro elétrico (um dos maiores ‘vilões’ da conta de luz das residências) pela água aquecida pelo sol. Tenho um sistema desses instalado em minha casa e o desempenho é realmente excelente, além de uma boa economia no fim do mês. O investimento inicial não é tão alto quanto o dos sistemas fotovoltaicos para obtenção de energia elétrica, mas ainda pode ser considerado alto. Contudo, já existem opções “domésticas” e mais econômicas para a instalação de um sistema de aquecimento solar em casa; o projeto está disponível gratuitamente no site da Sociedade do Sol.

Em suma, a tecnologia para a produção de energia elétrica solar ainda está em desenvolvimento, mas oferece um bom potencial para a substituição de combustíveis fósseis (para bombas e veículos) ou de energia elétrica convencional, especialmente a gerada por termoelétricas, que são muito poluidoras.

Em novembro de 2008 o Ministério das Minas e Energia criou um grupo de trabalho especialmente dedicado ao estudo do aproveitamento da energia solar no país. O grupo espera poder apresentar um plano de trabalho no prazo de seis meses a um ano. Esperamos que o governo brasileiro comece a apoiar e subsidiar essas novas tecnologias para que possamos, além de ser autossuficientes em petróleo, depender cada vez menos dos combustíveis fósseis e diminuir nossa emissão de carbono. O planeta (e nossa economia) agradecem.

*    *   *

Artigo: “Could we replace the nation´s pavement with solar panels?” – website Grist, 28 de agosto de 2009

Projeto econômico de aquecedor solar de água – site da Sociedade do Sol

Related Posts with Thumbnails