Testes
validam reuso de módulos solares poli cristalinos após 23 anos de operação.
Pesquisadores
da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) no Brasil realizaram testes
durante dois anos em módulos solares poli cristalinos de segunda vida
implantados no campus e descobriram que eles ainda podem garantir um
comportamento “estável”, com desempenho consistente com taxas anuais de degradação
de até 0,44%.
“Apesar
dos muitos aspectos que dificultam a venda, questões de economia circular e
sustentabilidade podem favorecer módulos fotovoltaicos de segunda vida, devido
à enorme quantidade de painéis que ficarão disponíveis com o crescimento
exponencial que essa tecnologia vem passando por quase uma década”, disse o
autor principal da pesquisa, Ricardo Rüther, à pv magazine.
“Apesar
do claro argumento de segunda vida para módulis em questões técnicas,
sustentabilidade e aspectos da economia circular, é difícil defender isso com
base na economia, porque o silício fotovoltaico de última geração continua
caindo de preço”, continuou. “Atualmente é difícil acreditar que alguém optaria
por um módulo fotovoltaico Si de segunda vida por um preço pelo menos 50%
abaixo do preço atual do mercado para módulos fotovoltaicos de Si novos, de
última geração. Além disso, os prazos de garantia são um pouco incertos nesse
mercado”.
Para
o experimento, a equipe de pesquisa utilizou módulos fotovoltaicos multicristalinos
de segunda vida recuperados de um sistema fora da rede desativado na Ilha
Ratones, Brasil, originalmente instalados para substituir a geração a diesel. O
sistema consistia em 76 módulos, totalizando 4,7 kW, e operou por mais de 22
anos antes de ser remotorizado em 2022 com tecnologia de maior eficiência.
Após o descomissionamento, os módulos foram transportados para o laboratório fotovoltaico do UFSC para avaliação detalhada sob condições ambientais costeiras semelhantes. Em 2023, todos os módulos passaram por avaliações visuais, elétricas e de segurança, levando à aprovação de 68% para uso em segunda vida.
Configuração experimental
Os
módulos aprovados foram então testados em duas configurações: uma configuração
externa em nível de módulo e uma instalação conectada à rede em nível de
sistema. No nível do módulo, dois módulos representativos foram instalados em
um rastreador de eixo único com medições contínuas da curva IV com resolução de
um minuto.
Essa
configuração permitia monitoramento detalhado de parâmetros elétricos, como
potência máxima, corrente, voltagem e comportamento de degradação em condições
reais de operação. Sensores de alta precisão mediam irradiância e temperatura,
permitindo a correção dos resultados para condições padrão de teste. A
filtragem rigorosa de dados garantiu conjuntos de dados de alta qualidade,
resultando em 49 dias válidos de céu limpo durante um período de monitoramento
de dois anos.
Imagens
eletroluminescentes foram realizadas tanto após a desativação quanto após dois
anos de exposição externa para detectar defeitos e degradação dos trilhos. Essa
abordagem combinada elétrica e de imagem forneceu insights sobre a estabilidade
a longo prazo dos módulos reutilizados.
O
desempenho do sistema foi avaliado usando a razão de desempenho (PR), incluindo
PR corrigida pelo clima para levar em conta variações de temperatura. Dados
elétricos e ambientais foram coletados e processados com critérios de filtragem
para garantir confiabilidade, resultando em 128 dias válidos de análise.
Testes adicionais de campo, incluindo traçado de curvas IV, medições de resistência de isolamento e inspeções com drones térmicos, foram realizados para avaliar a integridade do sistema. A temperatura de operação foi estimada usando modelos estabelecidos devido à ausência de sensores diretos.
Reciclagem de Módulos Fotovoltaicos. É possível?
Resultados
Os
testes foram realizados entre 2023 e 2025 e mostraram que os módulos
conseguiram manter 87–88% de sua potência original, com degradação adicional
mínima de cerca de 0,4% por ano, com curvas IV sob condições de céu limpo
confirmando comportamento elétrico estável ao longo de dois anos, consistente
com medições pós-descomissionamento.
A
imagem eletroluminescenta, por sua vez, detectou apenas reduções moderadas da
luminescência, sem células inativas ou propagação severa de defeitos graves.
Além disso, a degradação em nível de sistema foi encontrada em média de cerca
de 0,7% ao ano, um pouco maior devido ao desajuste dos módulos, mas ainda
abaixo das expectativas do fabricante.
Testes
de segurança, incluindo resistência de isolamento e inspeções térmicas,
confirmaram que os módulos eram confiáveis, mesmo para unidades reparadas com
pequenas rachaduras. Os módulos reparados apresentaram apenas pontos quentes
leves, sem risco imediato ao desempenho ou segurança.
A
UFSC também está sediando o sistema fotovoltaico mais antigo do Brasil. Ele foi
implantado pelo próprio Rüther em 1997, após concluir um pós-doutorado em
Sistemas de Energia Solar na Alemanha, no Instituto Fraunhofer de Sistemas de
Energia Solar (Fraunhofer ISE) em Freiburg, Alemanha. (pv-magazine-brasil)
















