Projeto na UFRJ vai produzir energia elétrica a partir da
energia solar
Watanabe: geração de
energia elétrica a partir da energia solar
A geração de energia
elétrica por meio da utilização do sol, do vento e das ondas do mar ou maré
está cada vez mais popular no Brasil. Em abril deste ano, o governo federal
lançou o Plano de Ação Conjunta Inova Energia, com um aporte de R$ 3 bilhões
para serem investidos em novas propostas de inovação tecnológica,
principalmente para o setor de fontes de energias renováveis. Seguindo essa
tendência, o governo do estado do Rio de Janeiro, tendo a Universidade Federal
do Rio de Janeiro (UFRJ) como executora, criou o Fundo Verde de Desenvolvimento
e Energia, abastecido com o dinheiro economizado pela renúncia fiscal do
governo estadual, que deixou de cobrar o Imposto sobre Circulação de
Mercadorias e Serviços (ICMS) da conta de luz da universidade. Os recursos
agora serão utilizados para instalar painéis solares na área dos
estacionamentos e na cobertura do hospital pediátrico, com o objetivo de
geração de energia para abastecer parte das suas instalações. O projeto está
sendo coordenado pelo engenheiro eletrônico Edson Hirokazu Watanabe, professor
titular do Instituto Alberto Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia
(Coppe), da UFRJ. “Os painéis solares que serão utilizados já estão disponíveis
no mercado, porém os conversores, necessários para converter a energia solar em
energia elétrica na rede, deverão testar tecnologia desenvolvida do nosso
Laboratório de Eletrônica de Potência (Elepot)”, comemora o pesquisador.
Watanabe, que é
Cientista do Nosso Estado da FAPERJ, e bolsista de produtividade em
pesquisa 1A do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq), desenvolve pesquisas sobre as diversas aplicabilidades da eletrônica de
potência em sistemas complexos que englobam a geração, transmissão e
distribuição de energia elétrica. “Eletrônica de potência nada mais é do que a
área da engenharia que se ocupa com o processamento da energia elétrica, sempre
visando obter maior eficiência e qualidade do sistema energético”, explica o
pesquisador. “Estudamos, entre outras coisas, diversas opções de conversores de
energia elétrica, formas de controlar o fluxo energético, maneiras de converter
energia em corrente contínua em corrente alternada. Tudo isso aplicado a
sistemas que utilizam grandes potências, isto é na faixa de megawatts.”
Mais do que injetar
energia na rede, os conversores utilizados nos painéis solares, que serão
instalados na UFRJ, testarão alguns objetivos do estudo: diminuir as perdas
energéticas; limpar a rede elétrica de ruídos; e controlar a tensão. Watanabe
explica que a luz do sol captada pelos painéis garante a geração de energia
elétrica, só em corrente contínua. Contudo o sistema elétrico funciona com
correntes alternadas. “O conversor de corrente contínua para
corrente alternada pode ser usado para compensar as correntes que não
transportam energia, chamadas de potência reativa, e diminuir, assim, as
perdas. No nosso laboratório, chegamos a um conjunto de práticas que pode fazer
os conversores atuarem de forma a garantir maior eficiência da rede”, conta
Watanabe, que desenvolve esses projetos com recursos da FAPERJ.
O engenheiro conta
que essa técnica para eliminar parte da potência reativa, um tipo de energia
que circula de forma oscilante nas instalações, mas não é consumida por nenhum
receptor, pode ser usada para “dar mais trabalho ao conversor”. “Nossa rede
elétrica funciona a uma frequência de 60 Hertz (Hz), o que significa dizer que
temos uma frequência estável. A potência reativa interfere na qualidade da
tensão e nas perdas, por isso, para uma rede elétrica ser eficiente, ela deve
estar próxima de zero”, explica Watanabe. Além disso, complementa que os
conversores teriam “um dia de trabalho apenas nas horas que temos sol, sendo o
pico desse trabalho por volta do meio dia e as outras funções, como compensar a
potência reativa, poderiam ser feitas, principalmente, fora desse horário,
inclusive à noite. Isso pode ajudar com que o retorno do investimento feito na
instalação seja mais rápido.”
Outro desafio, para a
equipe responsável pelo novo projeto energético da UFRJ, é garantir que a rede
elétrica permaneça limpa, sem ruídos. Segundo Watanabe, é comum que em horários
de pico de consumo de energia, por conta do grande número de aparelhos
elétricos ligados ao mesmo tempo, a rede fique contaminada por ruídos
eletromagnéticos, que podem causar danos ao sistema. “Vamos adaptar filtros de
harmônicos aos conversores, com o objetivo de minimizar a interferência causada
por esses ruídos eletromagnéticos, também chamados de correntes harmônicas”,
adianta o engenheiro.
O projeto da UFRJ
inclui sete painéis solares com 10 metros quadrados cada, que ficarão
instalados em um estacionamento, garantindo sombra para os carros e gerando
energia elétrica. Em cima do hospital pediátrico, serão aproximadamente 700
metros quadrados de painéis fotovoltaicos para gerar energia elétrica e outros
700 metros quadrados para energia térmica, para aquecer a água. “O projeto está
em fase de conclusão e o início das obras para instalações dos painéis está
previsto para o início de 2014. Nossa expectativa é que a produção de energia
comece já no primeiro período de 2014. Uma das aplicações será destinada a abastecer
a frota de carrinhos elétricos utilizada para transporte dentro do campus
da Ilha do Fundão”, conclui Watanabe. (EcoDebate)
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