Eletricidade solar térmica

Eletricidade solar térmica: uma questão de investimento

Desafio maior para tornar realidade a capacidade global de 1.00 GW projetada para 2050 é conseguir financiar os projetos.

Central heliotérmica Gemasolar de 20 MW, na região de Sevilha, Espanha: tecnologia do tipo torre e produção contínua de eletricidade.

A Agência Internacional de Energia (IEA, em inglês) prevê que na metade do século mais de mil gigawatts de eletricidade no mundo poderão ser gerados por conversão térmica de energia solar.

No sul da Europa, no entorno do mar Mediterrâneo, a capacidade solar térmica instalada no âmbito do “Plano Solar Mediterrâneo” deve atingir 20 GW até 2020.

Mundo afora, metas para este tipo de geração elétrica renovável não faltam e, segundo especialistas, as tecnologias existentes são suficientemente maduras. O problema é conectar bons projetos ao investimento necessário à sua realização.

O que falta à geração termossolar para que este setor alcance o mesmo sucesso de outros, envolvendo tecnologias limpas para a produção de energia, como a eólica e a fotovoltaica? Desenvolvimento tecnológico adequado, certamente não.
Apesar de sua relativa baixa popularidade, usinas heliotérmicas "demonstrativas" funcionam exitosamente há pelo menos três décadas. As primeiras surgiram nos anos 1980: no deserto de Mojave, na Califórnia (EUA), na região da Andaluzia (Espanha) e nos Pirineus Orientais (França).

Mas passaram vinte anos em banho-maria – a “longa noite da heliotermodinâmica” – principalmente devido às diversas baixas nos preços dos combustíveis fósseis.

As centrais solares demonstrativas utilizam diferentes tecnologias de captação da radiação solar, para usá-la como fonte de energia térmica, acionando “ciclos termodinâmicos” que transformam calor em eletricidade.

A partir dos anos 2000, a heliotermodinâmica começou a revigorar-se, abrindo espaço no mercado de geração renovável para quatro tipos de tecnologia baseada na conversão térmica de energia solar (figura).

As quatro tecnologias da heliotermodinâmicas: (a) sistema “torre”, (b) refletores lineares de Fresnel, (c) coletores cilindro-parabólicos, (D) coletores parabólicos (tipo disco). Adaptado de Systèmes Solaires le journaul des énergies renouvelables n° 207/2012.

Uma das principais vantagens das tecnologias solares termodinâmicas é sua capacidade de armazenar a energia e, assim, fazer face aos picos de consumo e garantir uma produção contínua (diuturna).

Na Espanha – país líder no setor, com 23 centrais somando 952 MW instalados e 1.252 MW em construção – 62% da capacidade total instalada dispõe de sistemas de estocagem de energia.

Outra vantagem importante é a possibilidade de "hibridização", i. é., criar centrais multiuso, que produzam simultaneamente eletricidade e calor (em alta e baixa temperatura) para fins diversos, como aplicações de frio ou dessalinização de água do mar.

De acordo com as diretrizes estabelecidas pela IEA em 2010, a previsão para 2050 da produção mundial de eletricidade solar térmica é de 4.050 TWh (terawatt-hora ou 1 bilhão de KWh), valor próximo ao previsto para a geração fotovoltaica, algo em torno de 11% de da produção global de energia elétrica.

Em resumo: as tecnologias são maduras e disponíveis e seu potencial é conhecido, mas falta ainda resolver a delicada questão dos custos, da rentabilidade e do financiamento das centrais.

Um estudo feito pela consultoria A. T. Kearney e a Associação Europeia de Eletricidade Solar Térmica (Estela, em inglês) indica que a viabilidade comercial das usinas termossolares está próxima.

O aprimoramento da tecnologia e a economia de escala resultante da criação de centrais maiores possibilitaria uma redução de 5 a 30% nos custos de produção da eletricidade solar térmica em 2015, de 35 a 50% em 2020 e de 45 a 60% em 2025.

Ou seja, daqui a 13 anos, o custo do kWh termossolar chegaria a 32 centavos de real (ao câmbio de 1 euro = R$ 2,65), valor ainda longe do preço do kWh eólico (R$ 0,18), mas que já seria competitivo com o custo da eletricidade fotovoltaica.

Embora o Brasil tenha uma matriz elétrica de baixíssimo carbono – cerca de 83% de toda a eletricidade produzida – temos uma enorme abundância de energia solar, que pode contribuir para avançarmos ainda mais no uso de fontes renováveis.

Assim, a implantação em território nacional de usinas heliotermodinâmicas poderia se tornar uma alternativa economicamente viável para o país nas próximas décadas.

No Brasil, a primeira pesquisa aplicada começou há cerca de 10 anos, através de uma parceria entre a Cemig e o IFET-MG: o estudo experimental de refletores cilindro-parabólicos para uma instalação piloto de 10 kW.

Atualmente, a Petrobras desenvolve (em parceria com o centro de pesquisa CTGAS-ER, UFRN e UFSC) um projeto para a construção de uma usina termossolar de 3 MW, no Vale do Açu, Rio Grande do Norte.

Espera-se com este empreendimento capacitar o país para o uso comercial dessa tecnologia, através de estudos experimentais, formação de mão de obra especializada e de uma base visando à escala de mercado, para viabilizar a exploração economicamente sustentável da geração solar térmica. (ofrioquevemdosol)