Estreia mundial graças ao pioneirismo suíço
Eletricidade para até 15 mil casas em uma superfície equivalente a 40 campos de futebol: a primeira usina de energia solar do mundo com tecnologia Fresnel fica no sul da Espanha e – após uma fase experimental – agora entra em operação comercial. Os construtores são cinco empresas fornecedoras de energia da Suíça.
Quatro rios, duas áreas pantanosas, arroz, amendoeiras, agricultura, pequenas empresas, extensas áreas não utilizadas: a cidadezinha de Calasparra (Múrcia) está localizada fora das rotas turísticas, cerca de 100 quilômetros a oeste de Alicante, no sul da Espanha. O sol de julho arde, o termômetro aponta 32 graus. Na Suíça, chove.
Condições ideais para energia solar, pensa o leigo que se encontra com o especialista. Leo Voser é diretor técnico do projeto “Puerto Errado 2” (PE2). O engenheiro suíço aponta para uma nuvem inofensiva diante do sol e diz: “Quando há nuvens no céu por muito tempo, temos de desligar a usina”.
O leigo se espanta, o especialista lhe explica como funciona o campo solar, constituído por milhares de espelhos convencionais com uma superfície total de 300.000 metros quadrados. Os espelhos estão montados em suportes horizontais em 28 fileiras com comprimento de 940 metros cada. Catorze das 28 fileiras compõem um campo solar e estão dimensionados para que, sob boa radiação solar, possam alimentar com vapor suficiente uma turbina 15 megawatts.
Sem vapor não há corrente
Cada suporte de espelho de uma fileira é ajustado individual e exatamente à respectiva posição do sol. Os espelhos refletem e concentram a luz solar, e transmitem o feixe de luz para um tubo de absorção igualmente instalado na horizontal, sete metros acima. O tubo conduz água e está ligado a um circuito de vapor d’água de alta pressão.
O feixe aquece o aço do tubo absorvedor. A temperatura da água aumenta a 270 graus. A água sob alta pressão começa a evaporar. O vapor assim produzido é conduzido para um tambor de vapor. Este vapor aciona as turbinas para produzir eletricidade, como numa termelétrica convencional. Depois disso, o vapor é esfriado e liquefeito, e reintroduzido no circuito da água. O consumo de água mantém-se estreitamente limitado.
“Quando se formam nuvens e, por isso, a incidência de raios solares sobre os espelhos e, assim, a radiação térmica sobre o tubo absorvedor diminui muito, os 270 graus não podem mais ser gerados. Isso tem por consequência, que a formação de vapor é insuficiente ou inexistente, a pressão diminui e nós temos de desligar as turbinas”, explica Voser.
Energia primária é grátis
Também o baixo sol de inverno gera menos calor sobre o tubo absorvedor, porque incide em ângulo inclinado em vez de perpendicular sobre os espelhos. “Por isso, no inverno, funciona apenas uma das duas turbinas, usando ambos os campos solares. A potência máxima é de apenas 15 dos 30 megawatts possíveis. As turbinas param não apenas quando o tempo é ruim, mas naturalmente também à noite”. Embora seja “fisicamente óbvio”, ele se surpreende em ver “quão vulnerável o sistema reage a nuvens ou neblina, que ocorre frequentemente aqui no verão.”
“Puerto Errado 2” produz energia apenas durante cerca de duas mil horas no ano. Termelétricas convencionais (a gás, petróleo ou carvão) produzem durante cerca de oito mil horas. O tempo de funcionamento relativamente curto é compensado pela economia de custos com energia primária e pelas tarifas de energia solar introduzida na rede (também conhecidas como feed-in tariffs ou tarifas-prêmio garantidas pelo governo para incentivar a geração de energias renováveis).
Problemas na parte convencional
Voser caracteriza o “ajuste fino” do sistema como “grande desafio”. Com isso, ele se refere ao ajuste das turbinas a um “gerador de vapor, que depende da volátil radiação solar, em vez de simplesmente se acender uma chama de petróleo ou gás. Normalmente se alimenta uma turbina com um fluxo constante de vapor e, então, ela funciona”.
O “funcionamento áspero”, ou seja, o permanente liga e desliga, inicialmente causou problemas na fase experimental, concretamente tensões térmicas e deslocamentos nos tubos, com consequências para negativas para movimento silencioso das turbinas. Os problemas, portanto, “ocorreram na parte convencional do sistema, lá onde se poderia supor que tudo funcionaria sem problemas, visto que há uma longuíssima experiência”, diz Voser, que já atua há muitos anos em centrais térmicas.
Já na parte inovadora da usina, no gerador de vapor solar, os problemas teriam sido “menores do que o esperado”. “A confiabilidade do campo solar é surpreendentemente boa. Parece ser uma construção robusta, embora em parte tenha uma aparência delicada.”
Preço lucrativo da eletricidade
Desde fevereiro de 2012, a usina fornece eletricidade para a empresa de energia espanhola “Iberdrola”. A companhia espanhola “Tubosol PE2”, majoritariamente pertencente fornecedoras de energia suíças, pode faturar 36 centos de Euro por quiliowatt/hora. O governo espanhol fomenta as usinas solares existente com as chamadas tarifas-prêmio.
O lucrativo preço da eletricidade foi, junto com a forte radiação solar e os preços favoráveis das terras, um fator determinante para que a Cooperativa Elétrica do Semicantão Basileia-Campo (EBL, na sigla em alemão) decidisse, há três anos, juntamente com outras empresas de energia da Suíça, construir uma usina termo-solar no sul da Espanha e assim acumular experiências com novas tecnologias de geração de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia.
Coragem para assumir riscos
Após o início da operação comercial, previsto para o final de julho de 2012, uma sociedade espanhola vai assumir a responsabilidade pela operação e manutenção, em nome dos proprietários da “Tubosol PE2”.
“Na Suíça, não se poderia construir uma usina desse porte. Só se pode produzir energia fotovoltaica em escala modesta. Mas também aqui a construção foi arriscada. Novas tecnologias sempre são um risco”, diz Voser.
Em princípo, seria presunçoso acreditar que um projeto desses possa ser realizado “sem problemas iniciais. Estou confiante de que dentro dos próximos três meses teremos tudo sob controle. Mas ainda estamos longe de cruzar a montanha”, conclui.
A usina termo-solar de 40 megawatts foi construída em dois anos.
Antes disso, foi construída no mesmo local, a Puerto Errado 1, uma usina-piloto bem menor, que continua em operação para fins experimentais.
A tecnologia Fresnel refere-se ao engenheiro e físico ótico francês Augustin-Jean Fresnel (falecido em 1827), que teve participação decisiva no desenvolvimento da teoria ondulatória da propagação da luz.
Ao contrário de outras tecnologias termo-solares, a tecnologia de Fresnel usa espelhos convencionais, não côncavos, e, portanto, menos dispendiosos.
Participam do projeto “Puerto Errado 2” a Cooperativa Elétrica do Semicantão Basileia-Campo (EBL), com 51%, a IWB (empresa de energia do cantão Basileia-Cidade), com 12%, a EWZ (Companhia Elétrica da Cidade de Zurique), com 10%, e as centrais elétricas estaduais de Zurique e Berna, cada qual com 6%.
Os 15% restantes pertencem à empresa alemã “Novatec Solar”, fornecedora de equipamentos para o campo solar.
Adaptação: G.H.Hoffmann
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