É possivel produzir energia solar sem sol

Protótipo do captor a concentração solar. Airlight Energy

Um conceito pensado para engenharia civil, uma técnica desenvolvida há quase cem anos e um telefonema da Austrália estão na origem de um captor solar inovador.

Implantado por uma empresa no Ticino (sul da Suíça), o equipamento poderá produzir eletricidade mesmo sem sol.

Biasca, a vinte km de Bellinzona, capital do Ticino, na parte italiana da Suíça, não é a localidade mais ensolarada da região. As condições meteorológicas nem sempre favoráveis não impediram que uma empresa local, a Airlight Energy, desenvolvesse um captor solar de grande potencial.

“Se instalássemos nosso sistema em 1% da superfície total dos desertos, poderíamos fornecer eletricidade para o planeta inteiro”, diz Paolo Orsatti, responsável do desenvolvimento empresarial da Airlight Energy, criada em 2007.

Céu no lugar do petróleo

O protótipo elaborado pela empresa suíça consiste em captor solar a concentração (sistema CSP, Concentrating Solar Power), no qual a luz do sol refletida no captor é transformada em energia térmica.

Os tradicionais espelhos rígidos foram revestidos por uma membrana pneumática em poliéster aluminizado. “A ideia da estrutura pneumática vem da engenharia civil. Essa tecnologia foi utilizada, por exemplo, para construir o estádio do Bayern de Munique e a piscina olímpica de Pequim, explica Orsatti.

“Um dia, um estudante australiano nos questionou por que motivo essa tecnologia não era aplicada ao solar termodinâmico. Foi esse telefonema que deu vida a nosso projeto”, continua Orsatti.

A vantagem dos espelhos infláveis são múltiplas: captam uma maior concentração da luz solar, são mais resistentes às intempéries e são de fácil manutenção. “Permitem, além disso, de ter uma superfície refletida muito extensa. Para sustenta-los desenvolvemos uma estrutura em cascalho, um material mais econômico e mais abundante do que o metal”, precisa Orsatti.

Outra particularidade do captor está na escolha do fluído térmico. “Geralmente os raios de sol são canalizados para um tubo contendo óleo mineral. Nós optamos pelo ar, que é abundante e gratuito”.

Eletricidade sem sol

O ar esquenta dentro do captor – que pode chegar a 650°C depois vai diretamente para uma turbina para produzir eletricidade. O excedente de calor, gerado nos momentos de baixo consumo, não é perdido, observa o funcionário da Airlight Energy.

“O ar vai è estocado num reservatório de cascalho. Esse calor por ser utilizado posteriormente para produzir corrente ou para alimentar processos industriais. Trata-se de uma técnica que data os anos 1930. Basta pensar no forno de pizza”.

O grande valor desse sistema, sublinha a empresa, é prescindir da presença do sol – através da estocagem do calor – na produção de eletricidade. “O  calor se mantém por algumas horas, o suficiente para produzir eletricidade, por exemplo à noite, quando a demanda é alta”.

Uma visita ao protótipo de Biasca revela um outro aspecto interessante.

Por baixo da grande estrutura de cascalho há uma vasta zona de sombra, que pode ser utilizada para várias finalidades. “É o lugar ideal para descansar e tirar uma soneca. Na Sardenha, por exemplo, há incentivos para criar áreas de sombra”, observa Orsatti.

Central no deserto

Mesmo as ideias inovadoras têm seus limites. A mais evidente à primeira vista é a dimensão. O captor tem 200 metros de comprimento por 10 metros de largura. Isso para produzir 50 MWatt, imaginem 200.

“As grandes dimensões não são um problema? Depende”, pergunta e responde Paolo Orsatti. “O projeto base cobre uma superfície de 2 km2, área muito pequena se comparada aos 9000 km2 do maior campo petrolífero do mundo ou os 50-60 quilômetros quadrados  da maior mina de carvão a céu aberto na Alemanha”.

Pensar em instalar uma usina dessas na Suíça hoje e impensável”, reconhece Orsatti. “Além do fato que a irradiação solar é insuficiente, o preço do terreno é muito maior do que instalação”. O projeto foi concebido para zonas desérticas na região mediterrânea, nos Estados Unidos ou na África do Norte. Um projeto-piloto será instalado dentro de um ano no Marrocos.

500 sóis

“Mesmo promissor, o solar termodinâmico não poderá substituir uma central a gás, carvão ou nuclear, capazes de garantir o abastecimento as 24 horas. Pode ser um excelente complemento, totalmente ecológico, à produção tradicional de eletricidade”, reconhece Orsatti.

Dentro de 5 a 10 anos, acrescenta, essa tecnologia será competitiva do ponto de vista econômico. No momento, da construção de uma central solar termodinâmica requer um investimento de 200 milhões de francos suíços.

Das tecnologias em desenvolvimento, conclui Orsatti, a mais promissora é o fotovoltaico a concentração. Nesse caso, o reservatório não é mais constituído de um tubo de ar, mas de uma série de células fotovoltaicas de alto rendimento.

A eficiência é de cerca de 40%, três vezes superior aos valores atuais, que gira em torno de 25%. “Será como dispor não de um, mas de 500 sóis”.

Tecnologia CSP

O captor a concentração solar (CSP, Concentrating Solar Power) é um sistema que utiliza espelhos ou outras superfícies para concentrar a luz solar em uma área restrita.

O calor é posteriormente convertido em eletricidade através de uma turbina a vapor.

A vantagem desse sistema é dupla. Pode-se obter temperaturas altas (até 600°C) e o rendimento é maior (passando de 12 a 15% do painel fotovoltaico clássico a 17 a 20%).

É possível ainda estocar o excedente de calor e utilizá-lo para produzir eletricidade em outro momento, por exemplo durante a noite.

A ideia de aproveitar os raios do sol não é nova. Conta-se que Arquimedes utilizou, dois mil anos atrás, esse princípio para acender velas nos navios romanos durante o ataque de Siracusa.

A primeira central solar termodinâmica foi construída nos Estados Unidos nos anos 1980 e, mais recentemente, na Espanha.

Adaptação: Claudinê Gonçalves