Sustentabilidade: na luz da energia solar

Ela é a melhor. É a energia que considero mais renovável e mais limpa. Ela é a responsável pela vida terrestre. Sem ela o Planeta Terra seria como Marte ou Júpiter, planetas inabitáveis. Sem ela não há fotossíntese, implicando no aumento do efeito estufa por impossibilitar o sequestro de carbono da atmosfera. É a energia cuja fonte, nada mais ou nada menos, é o centro da Via Láctea.

Esta fonte energética emite no nosso planeta 1400 watts/s, equivalente à 14 lâmpadas de 100 watts cada. Essa quantidade de energia corresponde à queima de 2.1020 galões de gasolina por minuto, mais de 10 milhões de vezes a produção anual de petróleo do nosso planeta. Se considerássemos o valor de $ 3718,00, preço referente a maio de 2011 do galão de gasolina americano, obteríamos um preço de $ 7436.1020 por toda essa energia produzida. Apesar deste preço, cujo dinheiro não caberia nos cofres do Banco Central Brasileiro, essa potência é fornecida totalmente de graça pelo Sol.

Não pagaríamos nenhum centavo por ela. Há, na verdade, praticamente um único investimento, aquele destinado à construção dos painéis, cujo preço varia de acordo com sua capacidade. Após a construção, se gasta minimamente na manutenção destes equipamentos.

Assim, não precisaríamos desviar rios ou sequer construir usinas hidrelétricas gigantescas como a de Belo Monte cujo custo ambiental é imenso. Para cada m² instalado de coletor solar evitaria a inundação de 56 m² de terras férteis na construção de uma usina hidrelétrica.

Na verdade, o único momento de impacto ambiental desta energia é na fabricação de dos coletores solares que é facilmente controlável. Ocorre, no entanto, que se despende mais energia na fabricação dos painéis solares do que são capazes de gerar.

Assim, com prejuízo das regiões de latitudes médias e altas como na Noruega, Finlândia, Sul da Argentina e Chile cujo inverno há pouquíssima ou quase nenhuma incidência de luz solar, bastaria construir painéis solares em cada residência para que todos habitantes terrestres tivessem acesso à energia sem impactar o Meio Ambiente. Mas isso, atualmente, seria utópico.

A energia solar residencial pode ser feita através da instalação de painéis solares fotovoltaicos para a geração de energia elétrica e através da instalação de painéis solares para o aquecimento de água. Nestes painéis, a energia é produzida através da luz solar absorvida por células fotovoltaicas onde a corrente flui entre camadas com cargas opostas.

Contudo, a capacidade deste sistema ainda é muito baixa, variando de 16% aos 30% em razão do grande custo da tecnologia e do baixo investimento. Quanto maior o rendimento, mais cara se torna a produção de eletricidade, e neste caso inviabilizaria o investimento em energia solar residencial. Mas nem tudo está perdido.

Para o aquecimento de águas sanitárias é totalmente viável e mais simples. Nesta forma de energia, o calor gerado pelo sol é aproveitado simplesmente como energia térmica, ajudando a economizar na conta de eletricidade.

E é nesta segunda opção que o Governo Federal está focando seus esforços. Como a intenção é manter em 2020 o mesmo nível de emissão de CO₂ que em 2005, planejam diminuir o consumo elétrico em 17% do horário de pico através do incentivo para a instalação de coletores solares para o aquecimento da água.

A meta estipulada pelo governo é de 15 milhões de m² de áreas com coletores solares até 2015. Hoje são apenas 6,24 milhões de m². Pretende-se aliar os programas de política pública Minha Casa Minha Vida e o Programa de Aceleração do Crescimento (PAC). Já alcançaram a primeira meta de 40 mil unidades habitacionais com os sistemas de aquecimento solar. Para a segunda pretendem atingir outras 260 mil.

Para financiar esta medida, o Ministério do Meio Ambiente firmou contrato com o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) para a aplicação de R$ 233.727.463,00 por meio do Fundo Nacional sobre Mudança do Clima. O BNDES vai operar linhas de crédito reembolsáveis a governos, empresas públicas ou privadas para a redução de emissões de gases-estufa e também de adaptações a situações provocadas por mudanças climáticas.

A geração de energia renovável está no foco deste investimento. Há previsão para o desenvolvimento tecnológico e cadeia produtiva de energia solar para todo o Brasil, especialmente para as regiões isoladas do sistema integrado de energia elétrica, como no Norte, Nordeste e Centro-Oeste.

Este Fundo será fundamental para desenvolver a política de desenvolvimento de energia solar. Existem nele dois tipos de financiamentos: os não reembolsáveis e os reembolsáveis. No primeiro estimulam-se estudos de potencial de utilização e incentivo à busca de novos materiais, incluindo a geração de energia por células fotovoltaicas. Já no segundo incentivam-se a ampliação do uso de coletores solares, principalmente para aquecimento de água.

Cidades do mundo inteiro já perceberam a vantagem de se investir em energia solar, especialmente no que se refere a coletores solares para aquecimento de água. Eindhoven na Holanda, Roma na Itália, Oxford na Inglaterra, São Paulo e agora o Rio de Janeiro são algumas cidades do mundo que se obrigaram legalmente a utilizar energia solar através de políticas públicas.

O estado do Rio de Janeiro aprovou a lei estadual 5.184 que obriga prédios públicos a utilizar esta fonte para o aquecimento de 40% da água consumida. A lei publicada em 2008 afirma ainda que todo edital de licitação para obras de construção ou reforma de prédio público deverá alertar sobre a obrigatoriedade da instalação do sistema de aquecimento. Edificações que apresentarem alguma inviabilidade técnica para a adaptação ficarão isentas do seu cumprimento. Já a lei paulista vai além.

Obriga desde 2007 todas as novas edificações, incluindo hospitais, escolas, clubes entre outras edificações, a instalar coletores solares para aquecimento de água. Devo mencionar ainda a tramitação do Projeto de Lei 1859/2011 que pretende regulamentar a inserção de Sistemas Fotovoltaicos na matriz energética brasileira. Assim, a exemplo de Portugal, implantaria no país um sistema de medição e venda de energia, que além da possibilidade de gerar parte da energia que consome, o consumidor poderá vender o excedente a concessionária de energia da sua região.

Mas não só a iniciativa pública percebeu as vantagens. A MPX, empresa energética da holding EBX – empresa genuinamente brasileira, investiu cerca de R$ 10 milhões, fora o aporte de R$ 1,2 milhão do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), na primeira usina solar do Brasil.

Inaugurada neste mês em Fortaleza, poderá ter sua potência duplicada para 2 MW com os investimentos da GE, responsável por fornecer todos os equipamentos e sistemas de tecnologia fotovoltaicos. Com a potência já instalada de 1MW, esta usina tem a condição de abastecer 1,5 mil famílias da região. Ela ocupa uma área de 12 mil metros quadrados e conta com 4.680 painéis fotovoltaicos. Pretendem aumentar a capacidade para 5MW nos próximos anos e projetam ter em um futuro próximo a capacidade de 50MW.

Certamente isso é uma tendência. A capacidade das usinas solares fotovoltaicas no mundo atingiu um novo recorde em 2009, com 6,43 gigawatt (GW) instalados, correspondendo a um crescimento de 6% em relação ao ano anterior. Isso gerou US$ 38 bilhões em receitas globais em 2009 e levantou mais de US $ 13,5 bilhões em aportes de capital, por investimento ou por empréstimos, 8% a mais do que o ano anterior.

Segundo projeções da Agência Internacional de Energia, a tecnologia solar vai gerar 3 mil GW de energia em 2050, correspondendo a 11% da eletricidade no mundo, contra 900 megawatts em 2030. Porém, todos os investimentos são de países emergentes e desenvolvidos que detêm as maiores populações mundiais e cujos habitantes brigam por cada centímetro de terra agricultável e habitável.

Assim, vislumbro na África, principalmente na região saariana, a principal área para receber investimentos. Região localizada no trópico equatorial, incide luz solar o ano inteiro. É uma região infértil, devastada e com poucas condições de habitação. Nada melhor do que ser o foco mundial para receber investimentos bilionários para instalação de coletores solares. Além de produzir energia limpa, desenvolveria a economia dos países locais que são hoje um dos mais pobres do planeta.

Não se tem hoje no mundo fonte tão abundante de energia, principalmente por se tratar de uma alternativa renovável e limpa. Não podemos desperdiçar tamanha oferta, ainda mais com a crescente demanda energética mundial. Os investimentos devem crescer ao passo que a tecnologia se torne mais barata. Essa é a minha esperança.

Que o Sol ilumine o caminho do desenvolvimento sustentável. (ambienteenergia)

Energia solar e o consumo de energia elétrica

Energia solar pode reduzir consumo de energia elétrica em até 17% nos horários de pico

O Brasil tem a matriz energética mais limpa do mundo. E esse padrão deve ser mantido, mesmo com o desenvolvimento econômico previsto para os próximos anos. Para isso, o Governo Federal incentiva projetos de energia solar para aquecimento da água, aproveitamento dos ventos, da biomassa e das ondas do mar.

“É importante montar estratégias de consumo energético que também contribuam para mitigar as emissões de gases de efeito estufa, mantendo o crescimento econômico”, observa o secretário de Mudanças Climáticas do MMA, Eduardo Assad.

As alternativas energéticas à produção são importantes para evitar o aumento da participação das fontes fósseis de energia. O esforço nacional é chegar a 2020 com o mesmo padrão de emissões de 2005. “Há potencial de redução do consumo de energia elétrica em até 17% nos horários de pico, com aquecimento da água do banho por energia solar. Estamos buscando esse caminho”, afirma Eduardo Assad.

Opções populares – Por meio da Portaria 238, de 21 de junho de 2009, o MMA criou um grupo de trabalho para incentivar o uso de Sistemas de Aquecimento Solar de Água, incluindo os conjuntos habitacionais do Programa Minha Casa Minha Vida.

A meta estipulada é de 15 milhões de m² de áreas com coletores solares até 2015. Hoje são 6,24 milhões de m². “Para tanto, as linhas de atuação são políticas públicas que incluam gestões junto a programas governamentais como o Minha Casa Minha Vida e o Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), além do foco na criação de ‘empregos verdes’ e inovação tecnológica, por exemplo”, explica o secretário.

Já foi alcançada a primeira meta de 40 mil unidades habitacionais com os sistemas de aquecimento solar. Para a segunda fase, deve se atingir outras 260 mil. “Acho que os coletores solares para aquecimento de água são viáveis, e podem reduzir o consumo de energia elétrica, com bom resultado na conta de luz”, diz Assad. “O Minha Casa Minha Vida é um programa que está adotando a energia solar, e o Fundo Clima está apoiando. Na área de inovação tecnológica também. Sem ciência e tecnologia, o País não cresce.”

O secretário enfatiza a importância da conscientização, que é uma das soluções, aliada a fortes campanhas educativas, além da apresentação de projetos factíveis. “E a energia solar é fundamental.”

Infraestrutura – O Ministério do Meio Ambiente firmou contrato com o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) para a aplicação de R$ 233.727.463,00 previstos no Orçamento da União, por meio do Fundo Nacional sobre Mudança do Clima, para incentivar a economia de baixo carbono no País. As primeiras chamadas públicas e editais já foram publicados.

O BNDES vai operar linhas de crédito reembolsáveis a governos, empresas públicas ou privadas para a redução de emissões de gases-estufa e também de adaptações a situações provocadas por mudanças climáticas. Entre os temas prioritários estão projetos para a geração de energia renovável.

Há previsão para o desenvolvimento tecnológico e cadeia produtiva de energia solar para todo o Brasil. Mas, especialmente para as regiões sem acesso ao sistema integrado de energia elétrica (como áreas do Norte, Nordeste e Centro-Oeste), existem recursos a serem liberados para geração e distribuição local de energias eólica, de biomassa e marés.

Existem no Fundo Clima dois tipos de financiamentos: não reembolsáveis e reembolsáveis. No primeiro tipo, serão estimulados estudos de potencial de utilização e incentivo à busca de novos materiais, incluindo a geração de energia por células fotovoltaicas (onde a energia solar é transformada em energia elétrica). O segundo incentiva a ampliação do uso de coletores solares, principalmente para aquecimento de água, detalha o secretário Assad.

O Fundo Clima possibilita, inclusive, acesso a crédito para indústrias que invistam na compra de máquinas e equipamentos de melhor eficiência energética. E ainda para o setor de energia com uso de resíduos sólidos nas 12 capitais metropolitanas que sediarão os jogos da Copa do Mundo em 2014.

Sustentabilidade – Um dos maiores desafios do planeta é o desenvolvimento com sustentabilidade. Estudos científicos indicam um limite de aumento de 2° C na temperatura mundial. “A partir desse patamar, será muito difícil voltar à situação de, por exemplo, 350 ppm de CO₂ na atmosfera. Hoje estamos chegando a 400 ppm. O limite seria algo próximo de 450 a 500 ppm”, enfatiza Eduardo Assad.

Os reflexos poderão ser reduções na produção agrícola, aumento da vulnerabilidade das regiões costeiras e mais riscos de desastres naturais, com consequente impacto na saúde. A meta é deixar de emitir até 1,2 bilhão de toneladas de CO₂ até 2020, com reduções de até 38%.

O secretário, que há 25 anos trabalha com mudanças climáticas, afirma que os impactos ainda são controláveis, mas já se observam eventos extremos de temperatura e de chuva, que podem estar diretamente influenciados pelo aquecimento global. (EcoDebate)

Tratamento de água com uso de energia solar

Estudante de engenharia inventa sistema de tratamento de água com uso de energia solar

O sistema inventado pelo Leonardo Lira, da Universidade Federal de Goiás, não usa energia elétrica nem emite gás carbônico. De baixo custo, ele pode ser utilizado por comunidades carentes sem acesso a saneamento básico

O estudante de engenharia elétrica da Universidade Federal de Goiás (campus de Jatai) Leonardo Lira (20 anos) inventou um sistema para tratamento de água que não usa energia elétrica, não emite gás carbônico e retira material que pode poluir o meio ambiente. De baixo custo, o sistema pode ser utilizado por comunidades carentes sem acesso a saneamento básico.

Com cinco tábuas de compensado revestidas de papel-alumínio, Leonardo fez uma caixa sem tampa de aproximadamente 1 metro quadrado com as paredes abertas e inclinadas, uma espécie de concentrador que recebe luz do sol.

No interior da caixa, o estudante depositou quatro garrafas PET transparentes com capacidade para 2 litros, cada, onde armazena a água para tratamento por três a seis horas. A água chega a atingir uma temperatura de 70 graus Celsius (30 graus a menos do que a temperatura de fervura), e, aquecida, elimina bactérias, vírus e substâncias que fazem mal à saúde humana.

Para testar o concentrador solar, Leonardo fez três séries de amostras de água de cinco residências que não recebem água encanada e tratada. O líquido foi pré-analisado pela Saneamento de Goiás S/A (companhia de saneamento do estado), que descreveu as impurezas e quantificou em tabela a ocorrência de coliformes fecais e de organismos como o rotavírus. Nos testes, após três horas no concentrador, eles foram eliminados. A água pôde ser bebida depois de esfriar naturalmente em jarra própria.

“Nosso foco era gastar o mínimo de energia possível sem passar por fervura, e, assim, não precisar de gás e evitar a emissão de poluentes”, comemora o futuro engenheiro que apresenta o seu trabalho na Expotec, a feira de ciência, tecnologia e inovação que está aberta durante a 63ª Reunião da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), que ocorre em Goiânia (GO). (EcoDebate)

Energia Solar: o desafio do silício

A Eletrobrasl Eletrosul quer colocar o Brasil entre os poucos países que têm pleno domínio da cadeia de produção de módulos fotovoltaicos – painéis que captam a radiação solar e convertem em energia elétrica. A estatal lançou um chamamento público, buscando parcerias do meio acadêmico e científico para o desenvolvimento de pesquisas de purificação do silício e fabricação de células solares. Atualmente, essa tecnologia é restrita à Alemanha, Noruega, China, Japão e Estados Unidos.

Universidades, centros de pesquisa e outras instituições do meio científico terão 45 dias, a partir da data de publicação do edital, 28 de junho, para apresentar suas propostas de desenvolvimento da pesquisa. Passado esse prazo, a Eletrosul terá outros 45 dias para avaliar e selecionar uma das proposições. O projeto escolhido é, então, encaminhado para a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), que terá 60 dias para avaliá-lo.

A expectativa do gerente do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética da Eletrosul, Jorge Luis Alves, é que a pesquisa comece a ser desenvolvida, efetivamente, no início de 2012. A escolha do parceiro, segundo ele, levará em conta custo, competências, estrutura de laboratórios, por exemplo, e o prazo para realização da pesquisa.

“O que se quer com essa linha de pesquisa é fazer a purificação do silício em grau solar, o que significa atingir uma pureza de 99,9999%. Tendo o silício com essa pureza, a proposta é fazer a laminação do mineral para obtermos as células solares”, pontuou Alves, reforçando que essa é uma tecnologia que a indústria brasileira ainda não domina. “Depois de obter as lâminas de silício mono ou multicristalino, será possível fazer a montagem dos módulos, trabalhando a orientação dos cristais para maior ganho em eficiência no aproveitamento da radiação solar, técnica que já dominamos”, acrescentou.

O Brasil tem uma das maiores reservas de silício do mundo. O minério é exportado na forma metalúrgica (com pré-processamento simples) e volta ao país purificado, com valor agregado, para uso, principalmente, na indústria eletrônica e microeletrônica para produção de chips, circuitos eletrônicos, transistores, entre outros componentes.

Custo x expansão – Um dos principais entraves para o desenvolvimento da energia solar fotovoltaica no Brasil é o alto custo de implantação das usinas, justamente, pela dependência de equipamentos importados. “Com o fomento às pesquisas para domínio da tecnologia, a Eletrosul quer ajudar a romper essa barreira, reduzindo custos e estimulando a expansão do uso da radiação solar como fonte de energia”, afirmou o diretor de Engenharia e Operação da estatal, Ronaldo dos Santos Custódio.

As empresas do Sistema Eletrobras estabeleceram alguns projetos estruturantes para o setor elétrico e cada uma é responsável por um segmento. A Eletrosul, por seu histórico de iniciativas em geração fotovoltaica, ficou com a coordenação dos projetos nessa área, inclusive, quando a demanda partir de outras subsidiárias Eletrobras.

Custódio afirma que a intenção da Eletrosul em incentivar a expansão da energia solar no Brasil está em sintonia com as diretrizes do Ministério de Minas e Energia (MME). O órgão tem trabalhado no sentido de acelerar a regulamentação de sistemas isolados de geração de energia. A legislação permitirá que unidades residenciais, que se utilizarem de painéis fotovoltaicos, possam se conectar à rede distribuição de energia. “O governo federal quer que isso – casas com geração fotovoltaica conectadas à rede – seja uma realidade, já a partir de 2020. Por isso, nossa pesquisa está mais do que no tempo de acontecer para que o Brasil tenha a competência tecnológica na fabricação dos módulos solares. Potencial de geração nós temos de sobra.”

Experiência – A Eletrosul vem acompanhando a geração fotovoltaica desde 2004, quando participou de pesquisa desenvolvida pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) para produção de painéis fotovoltaicos com tecnologia nacional. Foram produzidos 200 módulos. Em parte deles, buscou-se a eficiência máxima no aproveitamento da radiação solar, a partir da melhor orientação dos cristais de silício. Nos demais, buscou-se a maior eficiência com menor custo.

Segundo o gerente do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética da Eletrosul, Jorge Luis Alves, a pesquisa foi bem sucedida. Chegou-se a índices entre 13,5% e 16% de eficiência, comparáveis aos padrões mundiais. Esse resultado foi certificado pelo laboratório holandês Kema, principal autoridade global em testes e certificação de processos e produtos do setor elétrico.

“Temos, na ponta, essa tecnologia de montagem de painéis, de ganho em eficiência. Já provocamos a discussão da geração fotovoltaica e trouxemos o tema para conhecimento da sociedade. Como desdobramento disso tudo, o que queremos, agora, é ganhar competência, desenvolvimento tecnológico em cima da produção das células”, ponderou Alves. (ambienteenergia)

Cortador de grama solar

Das inúmeras aplicações que tenho visto por aí em energia solar, já tinha vista quase de tudo, eu disse “quase” tudo. Mas agora sei que estava enganado!

A Husqvarna desenvolveu um cortador de grama movido a energia solar, onde você poderá deixar o cortador fazer o trabalho e você fica só no controle remoto. Este super equipamento indispensável, para qualquer quintal com grama pode limpar até 2300 metros quadrados de grama e está programado para funcionar apenas em determinados períodos ou em dias da semana.

Tem uma bateria que dura de cerca de 40 minutos de funcionamento e pode ser recarregado inúmeras vezes, pois as baterias são recarregadas via Energia Solar.

Não consome energia elétrica, é guiado via controle remoto (tipo carrinho para meninos).

Útil e Ecológico, este cortador de grama além de super bacana, não gera nenhum carbono para atmosfera e ainda deixa seu gramado super bonito. (dicasverdes)