Estufa fotovoltaica semitransparente aumenta geração energética em 20,1%

Projeto otimizado de estufa fotovoltaica semitransparente aumenta geração de energia em 20,1%.

Vidro fotovoltaico está revolucionando a geração de energia solar e impulsionando a sustentabilidade.

O novo projeto de estufa fotovoltaica semitransparente (STPV), desenvolvido por uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Qatar University, conseguiu aumentar a geração anual de energia em 20,1%. O avanço foi alcançado através da otimização geométrica da estrutura, superando os formatos de estufas convencionais em até 56,86% em eficiência de captação solar.

O estudo, publicado na revista científica Energy Reports, focou em redistribuir as superfícies fotovoltaicas de maneira estratégica nas paredes e seções do telhado voltadas para o sul, maximizando o aproveitamento da luz solar conforme o clima local.

Mudanças Estruturais Comparativas

Os cientistas aplicaram algoritmos de otimização para alterar as dimensões e os ângulos da estufa, mantendo a mesma área útil de piso e de cobertura de painéis:

Parâmetro - Configuração tradicional (ñ otimizada) - Configuração nova (otimizada)

Dimensões (L x C) - 6 metros x 4 metros - 4 metros x 6 metros

Altura Máxima - 3 metros - 2,5 metros

Inclinação do Telhado - 50 graus - 26 graus

Resultado -  Linha de base de geração - +20,1% de ganho elétrico anual

Benefícios para o Agrovoltaico

O uso de módulos solares semitransparentes é uma forte tendência no setor, pois resolve o maior desafio do agrovoltaico: gerar energia sem bloquear a luz necessária para a fotossíntese e o crescimento saudável das plantas no interior da estufa. O ajuste preciso da geometria provou que pequenos detalhes de engenharia e posicionamento podem tornar as soluções de energia renovável na agricultura moderna muito mais viáveis e autossuficientes.

Uma equipe internacional desenvolveu um projeto otimizado de estufa fotovoltaica semitransparente que distribui estrategicamente os módulos entre telhado e paredes voltados para o sul. Com um algoritmo aprimorado, a solução elevou a produção anual de energia em 20,1% e superou em até 56,86% as geometrias convencionais.

O design proposto.

Um grupo de pesquisa liderado por cientistas da Qatar University propôs um novo projeto para uma estufa fotovoltaica semitransparente (STPV). Os pesquisadores otimizaram a geometria da estufa para aumentar a geração de eletricidade, mantendo restrições como a área total do piso e a cobertura com STPV.

“Este estudo apresenta um novo projeto de estufa que se concentra em maximizar a captação de energia solar nas seções voltadas para o sul e nas superfícies das paredes, especificamente adaptado às condições climáticas do Catar”, afirmaram os pesquisadores. “O novo projeto é avaliado e comparado com configurações comuns de estufas, mantendo restrições como a mesma área total de piso e área de STPV. Isso garante que o projeto proposto otimize efetivamente a recepção de energia solar sem comprometer os requisitos de espaço”.

Os cientistas avaliaram o desempenho energético de cinco geometrias de estufa: even-span, uneven-span, vinery, modified-arch e o projeto proposto, que destina uma parcela maior da superfície de STPV às seções do telhado voltadas para o sul e às paredes verticais.

Eles modelaram as cinco configurações utilizando os mesmos módulos fotovoltaicos semitransparentes bifaciais de 280 W, do tipo p, com vidro duplo. Cada estufa tinha uma área de piso de 24 m² e uma área efetiva instalada de STPV de 71 m².

Os pesquisadores avaliaram os quatro projetos convencionais de estufa utilizando geometrias fixas e não otimizadas e compararam seu desempenho com o da configuração proposta. Em seguida, otimizaram o novo projeto utilizando um algoritmo aprimorado de otimização por mapeamento de média-variância (IMVMO), um método de otimização meta-heurístico.

O algoritmo variou o comprimento e a largura da estufa, a altura máxima e os ângulos de inclinação do telhado e das paredes, com o objetivo de maximizar a geração anual de eletricidade.

Os projetos adicionais.

“Este estudo aprimora o algoritmo de otimização por mapeamento de média-variância (MVMO) por meio do desenvolvimento de uma versão aprimorada (IMVMO)”, explicaram os pesquisadores. “O algoritmo aprimorado introduz mecanismos para evitar a convergência prematura e a queda em ótimos locais, uma limitação comum em muitos métodos meta-heurísticos. Essa melhoria torna o IMVMO mais robusto e eficiente na resolução de problemas complexos de otimização, garantindo um desempenho superior na otimização de projetos de estufas”.

Em termos de produção total de energia, o projeto proposto superou consistentemente as quatro configurações convencionais de estufa com as mesmas dimensões estruturais. Em comparação com o projeto vinery, alcançou um ganho de energia de 56,86%. Os ganhos em relação aos projetos even-span e modified-arch foram de 25,14% e 24,60%, respectivamente, enquanto a melhoria em relação à configuração uneven-span foi de 6,03%.

Os pesquisadores afirmaram que as paredes desempenharam um papel significativo na geração de eletricidade no novo projeto, contribuindo com 7.518,3 kWh, em comparação com 5.493,5 kWh provenientes do telhado. A configuração não otimizada tinha 6 m de comprimento e 4 m de largura, com altura máxima de 3 m e ângulo de inclinação do telhado de 50°. Após a otimização, as dimensões passaram para 4 m por 6 m, com altura máxima de 2,5 m e ângulo de inclinação do telhado de 26°. A geometria otimizada aumentou a produção anual de energia em 20,1%.

“Essa abordagem de otimização enfatiza a importância da seleção estratégica de parâmetros para alcançar projetos de estufas energeticamente eficientes”, concluíram os pesquisadores. “De modo geral, este estudo destaca a possibilidade de utilizar a otimização de projetos para melhorar significativamente a eficiência energética das estufas, oferecendo insights práticos para a integração de soluções de energia renovável à agricultura moderna”.

Em funcionamento a primeira estufa de vidro solar transparente do mundo.

Pesquisadores apresentaram suas conclusões no estudo “Optimizing semi-transparent PV-integrated greenhouse: A novel design for enhanced solar energy harvesting”, publicado na Energy Reports. A equipe de pesquisa incluiu cientistas da Qatar University, da BRAC University, em Bangladesh, e da Shanghai Maritime University, na China. (pv-magazine-brasil)

Barco-escola solar com autonomia de 5hs é inaugurado em Cubatão

Barco-escola movido a energia solar com autonomia de até cinco horas é inaugurado em Cubatão.

Catamarã combina geração solar, armazenamento e propulsão elétrica e utiliza módulos bifaciais para aproveitar também a luz refletida pela superfície da água; embarcação será usada em atividades de educação ambiental e turismo sustentável nos rios Casqueiro e Santana.

Cubatão, no litoral de São Paulo, inaugurou um barco-escola movido a energia solar para atividades de educação ambiental, valorização dos ecossistemas e promoção da mobilidade sustentável. Batizada de Neosão, a embarcação utiliza módulos fotovoltaicos bifaciais e poderá navegar por até 5 horas.

O projeto foi desenvolvido pelo Instituto Meu Oceano, com patrocínio da Usiminas, por meio da Lei de Incentivo Fiscal Bom Empreendedor, e participação da Secretaria Municipal de Meio Ambiente, Segurança Climática e Bem-Estar Animal, além das secretarias de Governo, Turismo, Educação e Comunicação Social.

A tecnologia fotovoltaica é um dos principais elementos da embarcação. Os módulos bifaciais captam a radiação solar pelas duas faces, aproveitando também a luz refletida pela superfície da água. Segundo a Prefeitura, o uso da energia elétrica convencional para abastecimento será necessário em condições climáticas desfavoráveis, como períodos de chuva ou de elevada nebulosidade.

A solução combina geração solar, armazenamento e eletrificação da embarcação. Durante uma visita técnica realizada em agosto, alunos do Senai-Cubatão acompanharam a instalação e o comissionamento dos sistemas embarcados, incluindo baterias, inversores, painéis de controle, cabos, circuitos elétricos e módulos fotovoltaicos. Também foram instalados sistemas de alimentação elétrica de 12 V e 130 V, além dos equipamentos de navegação e monitoramento.

A embarcação pode atingir velocidade máxima de 5 nós, equivalente a 9,26 km/h, mas deve operar, em média, a cerca de 80% dessa velocidade, ou aproximadamente 7,4 km/h. A propulsão elétrica também contribui para uma navegação praticamente silenciosa, permitindo que o barco se aproxime das margens com menor impacto sobre a fauna local.

A Prefeitura de Cubatão, a Usiminas e o Instituto Meu Oceano lançaram oficialmente o projeto de circum-navegação Barco-Escola, no Píer da cidade. Batizada de “Neosão”, a embarcação é 100% movida a energia solar por placas bifaciais, opera de forma praticamente silenciosa e conta com uma inteligência artificial integrada que guia os passageiros com dados sobre a história local, fauna e os manguezais dos rios Casqueiro e Santana.

Durante a semana, as viagens de 1h30 hs atenderão gratuitamente alunos das redes de ensino. Nos fins de semana e feriados, a partir de 05/09/26 a atividade será aberta ao público geral, com ingressos a R$ 45 (meia-entrada a R$ 22,50 para moradores de Cubatão, estudantes, professores, PCDs e idosos; crianças até 3 anos não pagam). Os passeios dependem da maré e do clima, com agendamento e informações pelo WhatsApp (11) 98911-8339.

Educação ambiental

O Barco-Escola terá como público prioritário alunos das redes municipal, estadual e particular de ensino, além de instituições conveniadas à Prefeitura. As atividades serão realizadas gratuitamente de segunda a sexta-feira, com o objetivo de aproximar os estudantes dos manguezais, rios e demais ecossistemas de Cubatão.

O percurso educativo tem duração prevista de 1h30 hs e passa pelos rios Casqueiro e Santana. Aos fins de semana e feriados, a embarcação deverá atender também o público em geral em uma experiência de caráter turístico-educativo.

A Prefeitura destaca que o projeto busca unir educação ambiental, inovação tecnológica e turismo sustentável, utilizando a navegação como ferramenta para ampliar a conscientização sobre a preservação dos manguezais e da biodiversidade local. (pv-magazine-brasil)

Gato solar: entre estimativas alarmantes e dados verificados

O fenômeno apelidado de "gato solar" tornou-se um dos temas mais debatidos e polêmicos do setor elétrico brasileiro. A expressão refere-se principalmente à ampliação da potência de sistemas fotovoltaicos (como a adição de novas placas solares ou inversores potentes) sem a devida autorização ou comunicação à distribuidora local. Com isso, o usuário injeta mais energia na rede e gera mais créditos do que o homologado legalmente.

No entanto, o debate oscila frequentemente entre projeções alarmantes de impacto sistêmico e as primeiras fiscalizações concretas realizadas pelos órgãos reguladores.

As Estimativas Alarmantes vs. Dados Verificados

Existe uma disparidade significativa entre os modelos preditivos e as irregularidades comprovadas em campo. Uma comparação direta ajuda a contextualizar a dimensão do problema:

Aspecto	Projeções e Estimativas Fiscais	Dados Verificados e Inspeções Reais
Potência Irregular	Estimativas do ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) indicam que o volume não declarado de Micro e Minigeração Distribuída (MMGD) pode chegar a até 14,6 GW (o equivalente à potência da usina de Itaipu).	Uma nota técnica da Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) baseada em fiscalizações das 19 maiores distribuidoras identificou 88 MW de potência irregular em campo.
Impacto na Rede	Entidades de classe estimavam que a injeção oculta geraria custos de R$ 3,3 bilhões a R$ 4 bilhões, encarecendo as tarifas gerais em até 1,3%.	O volume de 88 MW verificado até o momento pelas distribuidoras representa apenas 0,31% da potência total instalada de geração distribuída no país.
Amostragem de Fraudes	Alertas gerais sugeriam uma "cultura generalizada" de transgressão devido ao crescimento acelerado do setor.	Foram realizadas 22,7 mil inspeções focadas em alvos suspeitos, 59% delas apresentaram, de fato, algum tipo de desconformidade.

Por que o "Gato Solar" Preocupa o Setor?

Mesmo que os números aferidos em campo ainda estejam distantes do teto projetado pelas autoridades, a prática acendeu o alerta por 3 razões técnicas e financeiras principais:

· Inversão de Fluxo e Sobrecarga: As distribuidoras projetam a infraestrutura local (transformadores e fiação) com base na potência declarada. A injeção oculta e excessiva de energia durante os horários de pico de sol pode sobrecarregar a rede regional.

· A "Curva do Pato": O excesso de geração invisível durante o dia reduz artific   ialmente a demanda da rede. Quando o sol se põe, ocorre uma rampa de queda abrupta na geração solar, forçando o acionamento emergencial de usinas térmicas mais caras para sustentar o sistema.

· Guerra de Subsídios: Ao expandir a usina clandestinamente, o proprietário usufrui de benefícios tarifários custeados pelos demais consumidores da rede que não possuem energia solar.

Reação Regulatória

Diante do problema, a Aneel abriu processos de auditoria e iniciou consultas públicas para enrijecer as regras. As punições em discussão incluem negativa de conexão em áreas críticas, aplicação de multas retroativas e revisão do sistema de compensação de créditos. As concessionárias também já utilizam cruzamento de dados de irradiação solar e histórico de consumo via inteligência analítica para flagrar ampliações ocultas sem sair do escritório.

‘Gato solar’ chega ao Brasil e coloca distribuidoras em alerta com técnica suspeita que faz consumidores pagarem menos pela energia.

O crescimento acelerado da energia solar fotovoltaica no Brasil, que atingiu 28% da matriz elétrica nacional, trouxe à tona um debate controverso sobre irregularidades no setor. A fonte somou 76,5 GW de potência instalada em agosto de 2026. De um lado, estimativas apontam bilhões de reais em perdas causadas por geração não registrada. De outro, dados mostram um cenário bem menos dramático, enquanto o curtailment (corte de geração) emerge como o verdadeiro desafio do setor.

O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) identificou indícios de que há entre 11,8 GW e 14,6 GW de geração solar distribuída em operação no país sem registro oficial adequado. O número, revelado em relatório técnico enviado à Aneel em abril de 2026, representa potência nominal da UHE Itaipu que possui 14 GW.

A análise detectou um aprofundamento anormal na curva de carga do Sistema Interligado Nacional durante o período diurno, especialmente em 2025. O estudo comparou o comportamento da carga elétrica entre 2020-2022 e 2023-2025, revelando que em 2025 a diferença entre o consumo observado e o esperado atingiu -5,8 GW na mediana. Além disso, o aprofundamento do meio do dia na carga foi 5,6% superior ao que seria explicado pelo micro e minigeração distribuída (MMGD) oficialmente registrada. (canalenergia)

Um futuro circular para as energias renováveis

A economia circular é o caminho essencial para garantir que a expansão das energias renováveis não gere uma nova crise de resíduos no futuro.

O Conceito de Circularidade na Energia

Diferente do modelo linear tradicional (extrair, produzir, descartar), a economia circular busca manter produtos, componentes e materiais em seu valor máximo pelo maior tempo possível. No setor de energias limpas, isso significa desenhar sistemas que facilitem a reutilização, a recuperação e a reciclagem de equipamentos como painéis solares e turbinas eólicas.

Desafios por Setor

• Energia Solar Fotovoltaica: Módulos solares possuem uma vida útil média de 25 a 30 anos. O descarte em massa de placas antigas exige o desenvolvimento de tecnologias eficientes para recuperar materiais nobres, como silício, prata e cobre.

• Energia Eólica: Pás de turbinas eólicas são feitas de compósitos complexos difíceis de reciclar. Iniciativas globais, como as diretrizes da IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional), buscam criar normas para prolongar a vida útil desses ativos e certificar operações seguras além do ciclo inicial.

Vantagens e Próximos Passos

• Redução de Impacto: Diminui a extração de matérias-primas minerais finitas.

• Logística Reversa: Empresas do setor energético investem em cadeias reversas para reaproveitar componentes e reduzir a pegada de carbono.

• Regulamentação: O estabelecimento de marcos regulatórios e padrões técnicos é o principal passo atual para transformar a circularidade em uma prática padrão na indústria.

Modelos de economia circular incentivam o prolongamento da vida útil de turbinas eólicas e módulos fotovoltaicos, e a IEC está planejando as normas adequadas.

Conjuntos de turbinas eólicas e telhados cobertos por painéis solares fotovoltaicos (PV) tornaram-se tão familiares para a maioria de nós quanto linhas e postes de eletricidade. E é quase desnecessário dizer o quanto essas instalações são essenciais: as energias solar e eólica são fundamentais para ajudar países de todo o mundo a alcançar suas metas de emissões líquidas zero.

Mas há um paradoxo ambiental no cerne da nossa necessidade dessas fontes renováveis: quando os equipamentos utilizados para gerar energia chegam ao fim de sua vida útil, tornam-se resíduos eletrônicos (e-waste), a menos que possam ser reutilizados de outras formas ou para outra finalidade, ou que seus materiais sejam reciclados. Segundo a maioria dos especialistas que atuam nessa área, as turbinas eólicas têm uma vida útil de 20 a 30 anos. Isso significa que existe uma geração de turbinas eólicas — muitas delas instaladas no início dos anos 2000 — prestes a chegar ao fim de sua vida útil. Como explica o especialista em energia eólica da IEC Alistair Mackinnon em uma entrevista anterior à e-tech: “A energia eólica se tornou uma indústria madura e multibilionária, que precisa enfrentar novos desafios. Um deles é o ciclo de vida das turbinas eólicas”.

Para os painéis solares, a vida útil pode ser maior e chegar a até 40 anos, segundo algumas estimativas. Mas, mesmo que durem mais, como alguns dos primeiros modelos foram fabricados antes dos anos 2000, é preciso lidar com as questões relacionadas ao fim de sua vida útil.

Os problemas da reciclagem de módulos solares

Existem muitos incentivos regulatórios — especialmente a diretiva WEE na Europa — que buscam impedir que os países descartem resíduos eletrônicos em aterros sanitários ou os incinerem. Apesar disso, uma empresa britânica que administra resíduos em todo o país estima que aproximadamente 350 milhões de toneladas de resíduos eletrônicos estejam atualmente em aterros sanitários em todo o mundo. E parte desses resíduos eletrônicos provavelmente virá cada vez mais, pelo menos em parte, de painéis solares triturados e pás eólicas descartadas. Um dos principais problemas é que alguns dos materiais utilizados nos dois tipos de sistemas de energia renovável são difíceis de reciclar.

As células dos painéis solares são geralmente fabricadas de silício. Vidro, polímeros e metais como alumínio e cobre também fazem parte da composição do painel e dos componentes eletrônicos utilizados para fazê-lo funcionar. Embora o vidro seja relativamente fácil de recuperar e reciclar, o silício é mais complexo. Além disso, como as metas de reciclagem são baseadas em peso, é mais fácil reciclar os componentes de vidro, que são mais pesados, e deixar de lado os materiais mais leves. Como explica Tony Sample, presidente do Comitê Técnico da IEC responsável pela elaboração de normas para sistemas solares fotovoltaicos, o IEC TC 82, neste artigo da e-tech: “É fácil cumprir as metas reciclando estruturas de alumínio, cabos e vidro. A parte difícil é o próprio módulo”.

O processo também é caro: os custos incluem o transporte para instalações especializadas de reciclagem, que são poucas e estão espalhadas por diferentes locais. A reciclagem mecânica é possível, por exemplo, utilizando módulos solares desmontados e triturados em pequenos pedaços para preenchimento de estradas. As atividades de uma empresa incluem esse tipo de recuperação.

Segundo George Kelly, secretário do TC 82, em entrevista, empresas especializadas nessa área “estimam que mais de 75% de um módulo fotovoltaico pode agora ser reciclado graças a técnicas inovadoras e de alto desempenho de processamento e separação”. É necessário avançar mais na industrialização dos processos de reciclagem, afirma Kelly, para reduzir os custos e tornar o modelo de negócios viável.

Chegou a hora de construir a energia do futuro

Série de artigos encerra ciclo apontando caminhos para a transformação do setor energético.

O desafio da reciclagem das pás dos rotores eólicos

A maioria dos problemas surge com os materiais utilizados nas pás dos rotores das turbinas eólicas.

“As pás de turbinas eólicas são geralmente feitas de resina epóxi e outros materiais que são difíceis de reciclar”, admite Mackinnon. A resina epóxi é um polímero termo fixo que possui muitas propriedades importantes, incluindo resistência mecânica, resistência química e estabilidade térmica. No entanto, essas mesmas propriedades também fazem com que seja praticamente impossível reciclá-la, pois ela não pode ser derretida.

Novos materiais, especialmente os compósitos termoplásticos, que podem ser derretidos para extrair a resina reutilizável, começam agora a ser utilizados no processo de fabricação das pás das turbinas. Algumas novas formulações de epóxi também são desenvolvidas para serem recicláveis.

Para as pás existentes fabricadas com resina epóxi, as soluções de reciclagem mecânica incluem triturá-las em pequenos pedaços para utilização em cimento, concreto ou placas de fibra destinadas a pisos e paredes. Algumas empresas se especializaram nesse tipo de reciclagem mecânica, assim como aquelas envolvidas no reaproveitamento de módulos solares.

Produção para Melhor futuro meio Ambiente e ecologia

Reparar e usar por mais tempo: uma opção mais barata e mais sustentável

Esperançoso circular economia e sustentabilidade conceito. Reciclando ciclo ilustração mostra renovável energia e verde energia.

Os modelos de economia circular incentivam o reparo e o uso prolongado de dispositivos eletrônicos, em vez de sua reciclagem, considerada uma última alternativa. A reciclagem não é apenas cara, mas o processo emite gases de efeito estufa, assim como o transporte até as instalações de reciclagem. A mesma análise pode ser aplicada aos painéis solares e às turbinas eólicas.

Uma Especificação Publicamente Disponível (PAS) da IEC, que ainda não foi publicada, deverá facilitar o reparo e a reutilização de painéis solares.

Kelly explica: “Nossa equipe de projeto tem analisado diferentes cenários e as formas mais úteis de lidar com eles. Em um cenário, vale a pena simplesmente reparar o módulo para prolongar sua vida útil, porque o reparo é fácil de realizar e não é muito caro. Em outro cenário, o sistema pode precisar ser substituído, mas o módulo em si está perfeitamente em condições e pode ser utilizado em uma segunda vida em comunidades remotas e pobres que não podem pagar pela instalação das tecnologias mais recentes. E um terceiro cenário envolve a reciclagem dos materiais do sistema”.

O mesmo raciocínio está sendo aplicado no IEC TC 88, o comitê técnico responsável pela elaboração de normas para sistemas de energia eólica. Em 2025, o comitê publicou a IEC 61400-28, que estabelece os requisitos mínimos para prolongar, de maneira segura, a vida útil dos ativos de parques eólicos.

A norma está incluída no IECRE (IEC System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Renewable Energy Applications), que trabalha em um documento operacional sobre o prolongamento da vida útil das turbinas eólicas. O IECRE é o mais recente dos quatro Sistemas de Avaliação da Conformidade da IEC e concentra-se no fornecimento de serviços de certificação e testes por terceiros para todas as usinas que produzem, armazenam ou convertem energia a partir de fontes eólica, marítima e solar fotovoltaica.

“A ideia é garantir que os ativos de turbinas eólicas utilizados além de seu ciclo de vida inicial continuem operando de maneira segura e eficiente. Trabalhando em conjunto, os especialistas do TC 88 e do IECRE podem promover a ideia de uma economia mais circular no setor eólico”, afirma o secretário do IECRE, Wolfram Zeitz.

Ao adotar modelos de economia circular, os fabricantes de turbinas eólicas e módulos solares podem ajudar a solucionar o dilema ambiental de serem essenciais para a redução das emissões e, ao mesmo tempo, contribuírem para o aumento dos resíduos eletrônicos.

Autora: Catherine Bischofberger

A International Electrotechnical Commission (IEC) é uma organização global, sem fins lucrativos e baseada em associação, que reúne 174 países e coordena o trabalho de 30.000 especialistas em todo o mundo. As Normas Internacionais da IEC e a avaliação da conformidade sustentam o comércio internacional de produtos elétricos e eletrônicos. Elas facilitam o acesso à eletricidade e verificam a segurança, o desempenho e a interoperabilidade de dispositivos e sistemas elétricos e eletrônicos, incluindo, por exemplo, dispositivos de consumo, como telefones celulares e refrigeradores, equipamentos de escritório e médicos, tecnologia da informação, geração de eletricidade e muito mais. (pv-magazine-brasil)

A usina solar que gera de madrugada

Usinas de energia solar concentrada geram energia com eficiência menor que as fotovoltaicas, mas sua turbina a vapor entrega geração síncrona, com máquinas que dão estabilidade à rede, serviço que os inversores da fotovoltaica ainda prestam de forma limitada.

A usina solar que consegue gerar energia de madrugada e à noite utiliza a tecnologia CSP (Concentrating Solar Power ou Energia Solar Termossolar), que usa espelhos para concentrar o calor do sol em um receptor central e armazená-lo em sais fundidos.

Como Funciona a Usina Termossolar

• Concentração de calor: Milhares de espelhos móveis (helióstatos) seguem o sol e refletem a luz para uma torre central.

• Armazenamento térmico: Esse calor extremo é usado para derreter e aquecer sais especiais, que retêm a energia térmica por horas (mesmo sem sol ou durante a madrugada).

• Geração contínua: O sal quente ferve água para criar vapor, que move turbinas e gera eletricidade sob demanda, garantindo flexibilidade ao sistema elétrico.

Conta-se que, durante o cerco romano a Siracusa, no século III a.C., Arquimedes teria enfileirado espelhos de bronze polido na muralha da cidade para concentrar os raios do sol e incendiar os navios da frota invasora. E usando o mesmo princípio, 2.300 anos depois, no deserto da província de Jilin, no norte da China, próximo a Mongólia, uma usina solar consegue produzir eletricidade às três da manhã.

Para ambos, não houve nenhuma mágica (e nem um BESS) envolvido: a chama de Arquimedes e a energia que a usina chinesa entregam surgem da concentração do sol em um único ponto usando espelhos. No caso de Jilin, esse calor extremo ficou guardado na forma do aquecimento de 20.000 toneladas de sal derretido a mais de 500ºC.

Essa tecnologia se chama "energia solar concentrada", ou CSP, na sigla em inglês, e o Brasil já quase chegou a construí-la. Em 2014, projetos de CSP venceram um leilão de energia no país, mas nunca saíram do papel, pois os empreendedores os substituíram por arranjos fotovoltaicos que, naquele momento, baixavam de preço num ritmo que nenhuma outra nova tecnologia acompanhava.

Mas agora, 12 anos depois, o sistema elétrico brasileiro enfrenta um problema que torna essa comparação digna de um segundo olhar. Diferente das décadas passadas, o Sistema Interligado Nacional - SIN não mais sofre de falta de energia. Pelo contrário: quem é do setor sabe bem que nas horas de sol, há tanta geração que o ONS precisa cortar usinas renováveis e cada vez mais há dias em que o preço da energia no meio do dia se aproxima do piso e, horas depois, chega ao teto.

Isso acontece porque, no início da noite, milhões de painéis fotovoltaicos param de gerar, praticamente ao mesmo tempo, justamente quando as pessoas chegam em casa e a demanda sobe. Essa rampa vespertina virou a principal dor de cabeça da operação e revela que a carência do sistema mudou de natureza: não falta energia, falta flexibilidade e despachabi

lidade, que é a capacidade de uma usina gerar quando o operador manda e não quando a natureza permite.

E é exatamente essa a especialidade da CSP. Para entender o porquê é preciso ver como ela funciona, pois, seu princípio é completamente diferente do dos painéis solares comuns. A fotovoltaica converte luz diretamente em eletricidade, em um fenômeno físico que ocorre nas células de silício: bate o sol, gera corrente; passa a nuvem, cai a geração; anoitece, acaba a usina.

Já a CSP usa o sol como fonte de calor. No desenho usado em Jilin, que tive a oportunidade de visitar, milhares de espelhos, chamados heliostatos, acompanham o movimento do sol ao longo do dia e refletem seus raios para um receptor no alto de uma torre central que pode passar de 200 metros. A luz concentrada aquece o sal fundido, uma mistura de nitratos que a essas temperaturas se comportam como líquidos, e esse calor produz vapor, que gira turbina e gerador como em uma térmica convencional.

Existe também duas outras variações de CSP que concentram o sol em tubos, que são as calhas parabólicas e os refletores Fresnel, e a lógica é a mesma: como a eletricidade nasce do calor e calor pode ser guardado, o armazenamento é parte da própria usina. A partir de certa duração, tanques de sal quente custam menos que baterias de lítio de capacidade equivalente e plantas modernas operam com 8, 12 e até 15 horas de reserva. É essa inércia térmica que permite à usina chinesa de Jilin atravessar a madrugada gerando.

Mas se a tecnologia é tão engenhosa, por que perdeu a disputa em 2014? Porque a pergunta da época era outra. O planejamento buscava adicionar energia ao menor custo possível e nessa métrica a fotovoltaica vence com folga. Até hoje. Uma CSP de torre possui heliostatos que refletem 94% da luz. O receptor não absorve tudo e o ciclo a vapor, como toda máquina térmica, tem no máximo 45% de eficiência. Ao todo, cerca de 16% da radiação que chega ao campo de espelhos vira eletricidade.

Já um painel fotovoltaico moderno passa dos 20% porque aproveita tanto a luz direta quanto a difusa dos dias nublados e se instala em qualquer lugar, enquanto a CSP exige céu muito limpo, com irradiância direta acima de 1.700 kWh/m² por ano, além de consumir água no ciclo a vapor. Sob a lógica energética de 2014, a escolha pela fotovoltaica é difícil de contestar.

Mas a história mostra que não se pode menosprezar novas tecnologias. A eólica dos anos 1990 era tratada como recurso de nicho, caro e intermitente; a fotovoltaica do início dos anos 2000 parecia restrita a satélites e sistemas isolados. Hoje, ambas dominam a expansão elétrica mundial. Dizer isso não garante que a CSP repetirá a trajetória, mas que, nesse momento, merece atenção, sobretudo quando há sinais concretos de que sua curva de aprendizado está em andamento.

O fato da China General Nuclear Power Group - que possui 35 GW de usinas nucleares em operação e mais 21 GW em construção - estar também investindo em plantas de grande escala dessa tecnologia é outro sinal de que ela é digna de atenção.

Usinas de torre, calha e Fresnel operam comercialmente na China desde 2019, dentro de uma política que mira 10 GW instalados em 2035. Seu custo segue em queda, puxado por sais que operam a temperaturas cada vez mais altas, o que melhora o rendimento do vapor, e por desenhos de espelho que reduzem equipamentos e área.

Mais relevante que o custo, porém, é o papel que a fonte cumpre: em complexos híbridos como o de Baicheng/Jinan, a CSP divide o sítio com parques eólicos e fotovoltaicos e serve de amortecedor das oscilações deles, guardando os excedentes de energia do dia para devolvê-los à noite.

Em um sistema em que 80% da nova capacidade vem de fontes variáveis (no Brasil esse número é 90%), os chineses tratam a CSP menos como geradora de energia e mais como garantidora de estabilidade, função reforçada por um atributo técnico: sua turbina a vapor entrega geração síncrona, com máquinas rotativas cuja inércia mecânica ajuda a segurar a frequência da rede, serviço que os inversores eletrônicos da fotovoltaica ainda prestam de forma limitada.

Brasil tem no semiárido nordestino, irradiância direta comparável à dos melhores sítios do mundo e boa parte da região já dispõe de transmissão construída para os parques eólicos e solares existentes. O que não tem, por ora, é resposta para a equação econômica: a CSP seguirá mais cara que a fotovoltaica na conta simples do kWh e só se viabiliza se houver um desenho de mercado ou um eventual mecanismo de contratação, ainda não estudado, que remunere o que ela oferece de diferente, a geração sob comando e os serviços de rede.

Isso, é claro, se competir com a fotovoltaica com BESS grid-forming, que segue crescendo no mundo.

Apesar da criatividade de Arquimedes ter levado a um cerco custoso aos romanos, Siracusa caiu após dois anos de cerco. Já em 2014, na batalha no Brasil pelo preço da energia, a CSP perdeu de forma justa. E a disputa que tende a começar agora, sobre quanto vale um recurso solar que obedece ao despacho, ainda não tem resposta. Mas a usina que gera às três da manhã no norte da China sugere que talvez faça valer a pena ponderar com calma antes de cantar a mesma vitória. (brasilenergia)