Palma é nova opção para geração de energia a partir do biogás

Pesquisadores pernambucanos detectaram capacidade da palma pernambucana gerar espécie de biogás purificado.

Amostras de palma pernambucana chegaram a gerar 65 m³ de gás por tonelada de matéria verde.

Símbolo da resistência no semiárido nordestino, a palma – que mata fome do gado – também tem potencial energético satisfatório aos humanos. Embora não se trate diretamente da alimentação, pesquisadores pernambucanos estão debruçados sobre estudos que assegurem a capacidade da palma como fonte para produção de biogás, e os primeiros resultados são animadores.

Com o pontapé inicial dado pelo engenheiro agrônomo e consultor Luiz Gondim, em parceria com um parente que mora na Alemanha, chegou-se à conclusão – após testes realizados naquele país com raquetes de palmas colhidas no Agreste pernambucano – que, a partir de processos fermentativos, a matéria verde produzida pela palma pode ser transformada em um tipo de biogás com aproximadamente 60% de metano, o que proporciona uma capacidade calorífica para geração de eletricidade e calor, se conduzido a um motor de cogeração. Quando tratado, segundo as pesquisas, com a retirada de todo o conteúdo de gás carbônico, o resultado pode ser ainda mais expressivo, chegando ao biometano (biogás purificado) com taxa de 98% de metano ou biometano – mais importante item no caso da queima para geração energética.

“Desde 2004 estamos estudando essa possibilidade. Enchemos uma mala do material coletado em Caruaru e testamos numa empresa alemã. Nessa época, já havia alguns estudos em andamento no Chile que apontavam a capacidade de 45 m³ de biogás por cada tonelada de matéria verde de palma, mas uma das nossas amostras chegou a gerar 65 m³ de gás por tonelada de matéria verde”, conta Gondim.

Fonte energética renovável, o biogás é fruto do processo de decomposição de matéria orgânica utilizada para a produção de energia, a chamada biomassa. No caso da palma forrageira, o processo utilizado para extração se dá através da ação de micro-organismos, em um ambiente com baixa presença de oxigênio: dentro de um biodigestor. “O biogás é armazenado em reservatórios que são feitos geralmente com lonas plásticas grossas, os biodigestores são de fácil aquisição e tem se barateado muito o custo do equipamento. É uma coisa adequada a nossas condições, até porque a cultura da palma para plantação é algo comum”, reforça o pesquisador.

Extraído, o biogás é capaz de - análogo ao gás natural - fazer funcionar máquinas térmicas que, por sua vez, geram energia elétrica. “Após gerado, esse biogás é queimado em turbinas a gás, gerando o processo de combustão como ocorre hoje, normalmente”, explica a consultora de biocombustíveis da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Rachel Henriques. Quanto à liberação de gás metano na atmosfera, o processo de queima do biogás aproveita todo o metano para a geração de energia, com liberação do dióxido de carbono (CO₂), 20 vezes menos poluente.

Para que o biogás da palma seja altamente eficiente, pesquisadores do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) e do Departamento de Energia Nuclear (DEN) da UFPE esperam, agora, a liberação de recursos do CNPQ para continuidade dos estudos que, quando concluídos, podem incrementar o parque energético e a economia no Agreste e Sertão.

“É um leque de pesquisa que se abre sobre a palma como fonte energética. Temos áreas plantadas em Caruaru, Arcoverde e São Bento do Una, e um biodigestor na UFPE. Estamos analisando 50 espécies de palma para saber qual tem mais potencial, e aí divulgar os resultados ao setor produtivo”, conta o pesquisador do IPA Josimar Gurgel.

Potencial

Fonte sustentável para a geração de energia a partir do reaproveitamento de resíduos, o biogás aos poucos tem ganhado espaço na matriz energética brasileira. Tendo como principais frentes as unidades produtoras em aterros sanitários e usinas de cana-de-açúcar, a possibilidade da extração do gás a partir da palma é considerada um bom sinal para descentralização da produção.

“O biogás está na sua melhor época, seja para geração de energia ou outras finalidades. O Brasil tem cada vez mais fontes renováveis intermitentes, e o biogás é não intermitente, sendo gerado de forma descentralizada e perto das áreas de consumo”, analisa o presidente da ABiogás, Alessandro Gardemann. Segundo ele, o mercado de biogás brasileiro tem crescido, em média, 30% ao ano, e já movimenta aproximadamente R$ 700 milhões. “Agora o que se precisa é de fontes de financiamento e aumento do conhecimento. Falta desenvolver uma cadeia, porque o biogás pode substituir tanto o gás natural quanto o óleo combustível, como o diesel. Tem um espaço muito grande a ser aproveitado”, acredita.

 De acordo com a EPE, desde 2016, com estímulo da Aneel através da publicação de resolução normativa, a geração distribuída de usinas de biogás cresceu bastante. “Em 2014, tínhamos 0,2 megawatts (MW) de capacidade instalada, agora, em 2019, já estamos em 21,2 MW”, frisa a consultora Raquel.

Para o IPA, a descoberta da palma é mais uma característica que reforça o potencial de renovação do Agreste e Sertão nordestino.

“Ter produção de álcool ou biogás no semiárido, a partir de uma planta altamente adaptada às condições de baixa precipitação, é garantir incremento na renda do produtor local e desenvolvimento social e econômico dessas regiões semiáridas”, aponta Josimar. (uol)

Mistério do defeito da célula solar está resolvido após 40 anos de pesquisa

Mistério de defeito de células solares é resolvido depois de décadas de esforço Global.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Manchester resolveu uma falha importante em painéis solares após anos de pesquisa de 40 anos em todo o mundo.

Os painéis solares estão entre os sistemas mais disponíveis de geração de energia através de fontes renováveis, devido ao seu custo relativo e disponibilidade para o consumidor. No entanto, a maioria das células solares atinge apenas 20% de eficiência - para cada kW de luz solar equivalente, cerca de 200W de energia elétrica pode ser gerada.

Agora, uma equipe internacional de pesquisadores resolveu uma questão fundamental do defeito do material que limita e degrada a eficiência das células solares. O problema é conhecido e estudado há mais de 40 anos, com mais de trabalhos de pesquisa 270 atribuídos ao problema sem solução.

A nova pesquisa mostra a primeira observação de um defeito de material anteriormente desconhecido que limita a eficiência da célula solar de silício.

O professor Tony Peaker, que coordenou a pesquisa publicada no Journal of Applied Physics, disse: “Por causa do impacto ambiental e financeiro, a 'degradação da eficiência' do painel solar tem sido tema de grande interesse científico e de engenharia nas últimas quatro décadas. No entanto, apesar de algumas das melhores mentes do negócio trabalhando nisso, o problema resistiu firmemente à resolução até agora”.

“Durante as primeiras horas de operação, após a instalação, a eficiência de um painel solar cai de 20% para cerca de 18%. Uma queda absoluta de 2% na eficiência pode não parecer grande coisa, mas quando você considera que esses painéis solares são responsáveis ​​por entregar uma fração grande e exponencial das necessidades totais de energia do mundo, é uma perda significativa de capacidade de geração de eletricidade.

Após anos de pesquisa, cientistas identificam a principal falha na eficiência dos painéis solares.

O custo energético deste défice através das medidas de capacidade solar instaladas no mundo em gigawatts 10, isto é equivalente a mais energia do que é produzido pelo total combinado de usinas nucleares 15 do Reino Unido. O déficit solar tem, portanto, de ser atendido por outras fontes de energia menos sustentáveis, como a queima de combustíveis fósseis.

A abordagem experimental e teórica multidisciplinar empregada pelos pesquisadores identificou o mecanismo responsável pela Degradação Induzida pela Luz (LID). Combinando uma técnica elétrica e óptica especializada, conhecida como "espectroscopia de transientes de nível profundo" (DLTS), a equipe descobriu a existência de um defeito de material que inicialmente fica inativo no uso de silício para fabricar as células.

A carga eletrônica dentro da maior parte da célula solar de silício é transformada sob a luz solar, parte de seu processo de geração de energia. A equipe descobriu que essa transformação envolve uma 'armadilha' altamente eficaz que impede o fluxo de portadores de carga gerados por foto (elétrons).

O Dr. Iain Crowe disse: “Este fluxo de elétrons é o que determina o tamanho da corrente elétrica que uma célula solar pode fornecer a um circuito, qualquer coisa que impeça efetivamente reduzir a eficiência da célula solar e a quantidade de energia elétrica que pode ser gerada para um dado nível de luz solar. Nós provamos que o defeito existe, agora é uma correção de engenharia que é necessária”.

A técnica padrão da indústria usada para determinar a qualidade do material de silício mede a "vida útil" das transportadoras de carga, que é mais longa em material de alta qualidade com menos "armadilhas". Os pesquisadores de Manchester, liderados pelo professor Matthew Halsall, descobriram que suas observações estavam fortemente correlacionadas com essa vida útil da portadora de carga, que foi reduzida significativamente após a transformação do defeito sob iluminação. Eles também notaram que o efeito foi reversível, o tempo de vida aumentou novamente quando o material foi aquecido no escuro, um processo comumente usado para remover as 'armadilhas'.

O debate sobre a crise climática intensificou-se na memória recente e o impulso em direção às energias renováveis ​​tem sido visto como uma mudança política importante. Enquanto o Reino Unido recentemente quebrou seu recorde anterior de passar uma semana sem usar a energia produzida por carvão no mesmo mês, a CO₂ atmosférica ultrapassou o nível mais alto da história da humanidade.

Energy é uma das balizas de pesquisa da Universidade de Manchester - exemplos de descobertas pioneiras, colaboração interdisciplinar e parcerias intersetoriais que abordam algumas das maiores questões que o planeta enfrenta. (processindustryinformer)

Eólica mundial deve ser incrementada em 50% em 5 anos

Eólica deve ser incrementada em 50% em cinco anos no mundo.

Adições de capacidade global atingem uma média anual de 71 GW de 2019-2023 e 76 GW de 2024-2028, aponta estudo da consultoria.

O aumento da capacidade de geração eólica global é estimada em um crescimento de 60% ao longo dos próximos cinco anos. De acordo com um relatório da consultoria Wood Mackenzie, espera-se que as adições de capacidade global atinjam uma média anual de 71 GW de 2019-2023 e 76 GW de 2024-2028.

Conforme observado no relatório, “Atualização da Perspectiva do Mercado Global de Energia Eólica: Q2 2019”, a Wood Mackenzie Power & Renewables aumentou sua perspectiva global de energia eólica em 11GW de 2019 a 2028 – um aumento de 1,5% em relação ao trimestre anterior.

Entre os destaques está o mercado dos EUA, foi atualizado em 16% no trimestre, elevação de 3,8 GW em 2021. Já na América Latina, apontou, houve uma atualização modesta, de 1%. Este índice foi impulsionado por upgrades de curto prazo no Brasil e no México. A demanda no mercado livre do Brasil deve impactar positivamente as expectativas de 2020 a 2022, enquanto um aumento na demanda de no México apoiará um ano recorde em 2019.

Já no maior mercado do mundo, o chinês, prazos de política impulsionam a perspectiva por lá, tanto em onshore quanto offshore, sustentando um aumento de 2,9 GW no país. Naquele país, relatou a consultoria, desenvolvedores onshore estão correndo para cumprir uma nova política que exige que os projetos sejam comissionados até o final de 2020, a fim de capitalizar as tarifas feed-in antes do início de uma era livre de subsídios. Já os desenvolvedores offshore devem comissionar projetos antes do final de 2021 se quiserem utilizar o nível atual de subsídios.

As condições atuais do mercado na Índia prejudicaram a perspectiva de curto prazo da região, resultando em um rebaixamento de 4% em relação ao trimestre anterior. Os preços máximos dos leilões impostos pelo governo e os atrasos no comissionamento de projetos diminuíram consideravelmente as expectativas de crescimento no curto prazo na Índia – uma queda de 24% de 2019 a 2022.

Já no Norte da Europa o cenário foi atualizado em 6%. Isso deve compensar uma atualização de perspectivas contrárias na Europa, já que as outras sub-regiões se combinam para um downgrade de 2,2 GW. (ctee)

Acordo de Paris não será atingido sem mudar a infraestrutura de energia

Meta climática do Acordo de Paris não será atingida sem mudar a infraestrutura de energia.

Se as usinas elétricas, caldeiras, fornalhas, veículos e outras infraestruturas de energia não forem marcadas para aposentadoria antecipada, o mundo não conseguirá atingir a meta de estabilização climática de 1,5°C estabelecida pelo Acordo de Paris, mas ainda pode atingir a meta de 2°C, diz o mais recente da colaboração em curso entre Steven Davis, da Universidade da Califórnia em Irvine, e Ken Caldeira, da Carnegie.

Termelétrica a carvão.

Para alcançar o objetivo de limitar o aquecimento a não mais do que 2°C ou, de maneira mais otimista, a menos de 1,5°C – será necessário atingir as emissões líquidas-zero em meados do século.

Neste novo estudo, publicado na Nature com o autor Dan Tong da UCI, a equipe calcula que, se usado no ritmo atual, até a idade de funcionalidade, usinas de energia e outros equipamentos de queima de combustível fóssil existente vai liberar cerca de 658 gigatoneladas de carbono na atmosfera – mais da metade do setor elétrico. Prevê-se que a China produza a maior parte – 41% – e os Estados Unidos e a União Europeia 9% e 7%, respectivamente.

Segundo os autores, futuras emissões provenientes dessas instalações existentes ocuparia todo o orçamento de carbono necessário para limitar média aquecendo a 1,5°C e perto de dois terços do orçamento necessário para restringir o aquecimento para menos de 2°C ao longo dos próximos três décadas.

Caldeira diz: “A boa notícia é que a sociedade ainda tem a capacidade de evitar 2°C de aquecimento sem ter que aposentar usinas de energia cedo. Mas teríamos que parar de construir coisas com chaminés e canos de escapamento que despejam a poluição de CO₂ no céu. Se a Terra aquecer além dos 2°C, será o resultado das emissões da infraestrutura que ainda não construímos”.

No entanto, o número de usinas e veículos movidos a combustíveis fósseis no mundo aumentou dramaticamente na última década, estimulado pelo rápido desenvolvimento econômico e industrial na China e na Índia. Enquanto isso, esforços como os dos EUA para substituir antigas usinas de carvão por novas usinas a gás natural diminuíram a idade média da infraestrutura de queima de combustíveis fósseis no Ocidente.

“Nossos resultados mostram que basicamente não há espaço para novas infraestruturas emissoras de CO₂ sob as metas climáticas internacionais. E se o mundo quiser alcançar a meta de 1,5°C, as usinas e equipamentos industriais de queima de combustíveis fósseis precisarão ser retirados cedo, a menos que possam ser adaptados de maneira viável com tecnologias de captura e armazenamento de carbono ou suas emissões compensadas por emissões negativas”.

Explica Davis. “Sem essas mudanças radicais, tememos que as aspirações do Acordo de Paris já estejam em risco”. (ecodebate)

MME defende construção de novas usinas nucleares no Brasil

Modelo para conclusão de Angra 3 deve ser apresentado ainda neste mês.

O ministro de Minas e Energia, Bento Albuquerque, defendeu que o desenvolvimento de novas usinas nucleares no país para produção de eletricidade, após a conclusão da construção de Angra 3. Em evento no Rio de Janeiro nesta sexta-feira, 5 de julho, disse que o planejamento energético prevê a construção de mais 4 GW de capacidade instalada nuclear, mas que esse número pode aumentar com a revisão prevista para ser divulgada até o final do ano.

Hoje o Brasil conta com 2,1 GW de capacidade nuclear em operação em Angra dos Reis (RJ). Uma terceira usina está com a construção interrompida desde 2015. Segundo o ministro, o modelo de parceira com o setor privado para retomada das obras de Angra 3 será definido neste mês. Ele acrescentou que o modelo será aproveitado na construção dos próximos projetos de usinas nucleares no país.

“Acredito que o modelo que estamos em fase final de elaboração para a conclusão de Angra 3 será muito importante para, independentemente daquilo que o plano nacional de energia apontar, dar viabilidade de novas usinas nucleares para o país nos próximos anos”, disse o ministro, em almoço com empresários na Associação Comercial do Rio de Janeiro.

Após a definição do modelo, o Ministério de Minas Energia prevê que o edital para encontrar um parceiro para Angra 3 será publicado até o fim do ano, de modo que a assinatura do contrato e a retomada das obras possa se dar no segundo semestre de 2020. Angra 3 deve começar a gerar energia em caráter de teste em 2025 e, em janeiro de 2026, começará sua operação comercial, quando de fato fornecerá energia elétrica ao Sistema Interligado Nacional.

Mais de 60% da usina de Angra 3 já foi construída, a um custo de quase R$ 10 bilhões. Para concluir a obra, no entanto, faltam mais R$ 15 bilhões em investimentos, que devem vir do parceiro privado, que será selecionado a partir da definição do modelo. O valor pode variar de acordo com o câmbio, porque cerca de 30% dos investimentos são em moeda estrangeira.

A Eletronuclear calcula ainda que o custo de não concluir Angra 3 seria de mais de R$ 10 bilhões, contando o pagamento de financiamentos, encerramento de contratos e limpeza da área das obras.

Mineração de urânio

O governo avalia também a participação da iniciativa privada na mineração de urânio no Brasil. O ministro destacou que é preciso retomar a exploração desse minério no país, e a forma de reativar o setor está sendo estudada e deve ter resultados apresentados já nos próximos meses. A atuação da iniciativa privada, defendeu o ministro, deve se dar “de forma controlada e fiscalizada e em parceria com as Indústrias Nucleares do Brasil”.

A produção de combustível para as usinas nucleares a partir do urânio, entretanto, vai continuar sendo monopólio da INB, conforme definido pela Constituição.

“Na questão de combustível propriamente dita, hoje a Indústrias Nucleares do Brasil perdeu ou está perdendo a sua capacidade de investimento. Por ser dependente e pelas contas públicas estarem da forma como se encontram, é impossível haver aportes de recursos para aqueles investimentos que a empresa têm no seu planejamento, inclusive para atender a necessidade total de Angra 1 e Angra 2”. (canalenergia)