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Em Pirassununga, USP inaugura Planta Solar para geração de eletricidade e calor para agroindústria
Além de gerar energia elétrica de forma não poluente, a Planta Solar Heliotérmica oferece uma possibilidade de desenvolvimento da agroindústria em regiões que carecem de infraestrutura energética
Em Pirassununga, USP inaugura Planta Heliotérmica para geração de eletricidade e Calor para Agroindústria
Além de gerar energia elétrica de forma não poluente, a Planta Solar Heliotérmica oferece uma possibilidade de desenvolvimento da agroindústria em regiões que carecem de infraestrutura energética
A Planta Solar Heliotérmica é composta por um campo com 20 heliostatos e uma torre de 40 metros de altura – Foto: Marcos Santos/USP Imagens
O Brasil é um dos países com maior índice de radiação solar do mundo, entretanto, apesar desse potencial, o uso do sol como fonte de energia para atividades industriais é praticamente inexistente e de muito baixa tecnologia.
Para consolidar a posição do Brasil na vanguarda da pesquisa sobre energia solar térmica e explorar as possibilidades de sua integração às atividades do setor agroindustrial, a Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) inaugurou nesta terça-feira, dia 24 de março, a Planta Solar Heliotérmica, um tipo de usina solar capaz de gerar eletricidade a partir de radiação direta do sol.
“A oportunidade criada pela implantação de uma planta como essa da FZEA representa um grande avanço no desenvolvimento e na divulgação destas tecnologias, que poderão ser responsáveis por até vinte por cento da produção de energia no mundo”, afirma o professor do Departamento de Biossistemas da FZEA Celso Eduardo Lins de Oliveira, coordenador do Laboratório de Eficiência Energética e Simulação de Processos (Leesp), que há mais de 30 anos estuda a energia solar de alta temperatura, eficiência energética, eletrificação rural e sustentabilidade.
Oliveira explica que o principal objetivo da Planta Solar da FZEA é ser uma plataforma para pesquisas na área de geração heliotérmica de energia instalada no Brasil. “Com esta plataforma construída com tecnologia nacional podemos trabalhar junto à nossa indústria no desenvolvimento comercial não só para o Brasil, mas também para outros países com potencial de energia solar, uma vez que não existe, hoje, uma tecnologia de padrão universal. Assim poderemos ativar no nosso País um complexo industrial voltado para produção de máquinas e serviços para produção de energia limpa”, afirma o docente.
Infográfico explica o funcionamento de uma usina heliotérmica (clique para ampliar) – Imagem: Créditos
A planta é composta por um campo inicial de 20 heliostatos, formados por espelhos móveis que acompanham a movimentação do sol e direcionam o reflexo da luz a um receptor instalado no alto de uma torre de 40 metros de altura. Diferente do sistema fotovoltaico – que utiliza placas semicondutoras capazes de converter a luz solar em eletricidade – no sistema heliotérmico, os heliostatos são formados por espelhos adaptados especialmente para uso externo, ligados a um sistema de seguimento solar que movimenta os painéis de acordo com a movimentação do sol ao longo do dia e estação do ano.
Concentrando os raios solares, o receptor da torre atinge uma temperatura de aproximadamente 600ºC, aquecendo o fluido térmico que circula em trocadores de calor instalados junto à torre, produzindo o vapor que movimenta a turbina e o gerador de energia elétrica.
A planta completa tem capacidade para instalar até 143 heliostatos, ocupando 10 mil metros quadrados e sendo capaz de gerar 70 kW elétricos e 210 kW térmicos.
O projeto demorou cerca de uma década para ser concebido e custou aproximadamente R$ 20 milhões. Mais de 65 empresas brasileiras e estrangeiras participaram do desenvolvimento da planta e 80% de sua fabricação foi realizada no Brasil, capacitando empresas e mão de obra técnica para produção nacional. O projeto também capacita os estudantes do curso de Engenharia de Biossistemas da FZEA como profissionais qualificados para atuar neste futuro mercado.
O projeto da Planta Solar Heliotérmica contou com o apoio do Banco Nacional do Desenvolvimento (BNDES), do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), do Centro Aeroespacial Alemão (DLR, na sigla em alemão), da Neoenergia, entre outras instituições.
A Planta Solar é a única plataforma para pesquisas sobre geração heliotérmica instalada no Brasil – Foto: Marcos Santos/USP Imagens
Transição energética
O sistema heliotérmico de geração de energia elétrica utiliza a irradiação solar para gerar calor, aquecer um fluido que se transforma em vapor e movimenta uma turbina, produzindo energia elétrica. O princípio é o mesmo das usinas termelétricas, mas, ao invés de utilizar combustíveis fósseis e poluentes, como o carvão mineral, o sistema heliotérmico utiliza a energia solar, uma fonte totalmente limpa e renovável, com zero emissões de gases de efeito estufa.
A heliotermia ainda traz a vantagem de ser uma fonte que, quando combinada com armazenamento térmico, torna-se despachável, ou seja, capaz de gerar energia mesmo quando a luz solar não estiver disponível. Esse é um grande diferencial em relação a tecnologias como a fotovoltaica e a eólica, cuja ordem de despacho é impossível e a geração de energia é intermitente.
“Esta fonte, combinada com o armazenamento térmico ou hibridização, é a única fonte renovável que pode ter seu despacho de energia ordenado, a qualquer hora do dia, sendo, portanto, uma solução para os atuais problemas de intermitência das fontes eólica e fotovoltaica e, assim, diminuindo a dependência da fonte hídrica e das termoelétrica a combustíveis fósseis”, afirma Oliveira.
A segunda etapa do projeto da Planta Solar, ainda em fase de concepção, deverá estudar as diversas possibilidades de armazenamento de calor.
Gerando energia e renda
Atualmente, o principal objetivo dos pesquisadores é trabalhar no desenvolvimento de um modelo da planta solar de pequeno porte, usando tecnologia nacional, que seja modular, versátil e possa ser replicado comercialmente.
“As plantas comerciais existentes têm alto custo de implantação. Por isso, a ideia é disponibilizar um modelo menor e mais versátil que pode ser usado em vários municípios brasileiros, combinando a chegada de eletricidade com a introdução de uma atividade capaz de agregar renda às comunidades do interior do País. Para isso, a transferência de tecnologia para indústria é fundamental”, afirma Oliveira.
Outro diferencial do projeto é o conceito de cogeração, ou seja, o aproveitamento da energia perdida no processo de geração de eletricidade para o uso em processos industriais diversos, como secagem, refrigeração e pasteurização.
A ideia é que, além de gerar energia elétrica que pode ser utilizada em residências, a Planta Solar também produza eletricidade e calor para serem utilizados em indústrias de pequeno porte. Nos próximos meses, o projeto deverá se desenvolver para abastecer o matadouro-escola da FZEA. “A concepção inicial é de agregar eletricidade e calor ao matadouro escola existente no campus de Pirassununga, comprovando a operação de uma indústria importante para a pauta de exportação brasileira, com base em energia limpa”, pontua o pesquisador.
Dirigentes da Universidade participaram da inauguração da Planta Solar Heliotérmica – Foto: Marcos Santos/USP Imagens
Uma construção conjunta
A cerimônia de inauguração da Central de Torre Solar do Departamento de Engenharia de Biossistemas da FZEA aconteceu no dia 24 de março e contou com a presença do reitor, Aluisio Segurado, da vice-reitora, Liedi Bernucci, do chefe de gabinete, Edmilson Dias de Freitas, e outros dirigentes da Universidade e representantes de empresas e instituições parceiras.
“Tudo o que foi construído aqui sintetiza o que a sociedade paulista e brasileira espera da USP: que ela congregue pessoas empenhadas em fazer avançar o conhecimento de forma inovadora e que esse conhecimento possa ser transmitido em benefício concreto da sociedade. O conhecimento aqui gerado é transformador e segue na direção dos objetivos do desenvolvimento sustentável. Temos que avançar no processo de transição energética para garantir um planeta melhor para as futuras gerações”, afirmou o reitor Aluisio Segurado.
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Fotos: Marcos Santos/USP Imagens
A diretora da FZEA, Carmen Trindade, parabenizou os esforços de toda a equipe que, por tantos anos, trabalhou para que a planta se tornasse uma realidade e também agradeceu a parceria das empresas e instituições envolvidas. “Daqui sairão muitos estudantes formados, teses de doutorado e novas parcerias com instituições governamentais e a iniciativa privada para que essa tecnologia possa ser transferida em benefício da sociedade”, disse a diretora.
O engenheiro Márcio Macedo Costa, da Área de Meio Ambiente do BNDES; a deputada federal Sâmia Bomfim; o ex-presidente da Petrobras, Jean Paul Terra Prates; o ministro do Desenvolvimento Agrário e Agricultura Familiar, Paulo Teixeira; e o vice-presidente da República, Geraldo Alckmin, enviaram depoimentos em vídeo falando sobre a importância do projeto.
Assista aos depoimentos:
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A reprodução de matérias e fotografias é livre mediante a citação do Jornal da USP e do autor. No caso dos arquivos de áudio, deverão constar dos créditos a Rádio USP e, em sendo explicitados, os autores. Para uso de arquivos de vídeo, esses créditos deverão mencionar a TV USP e, caso estejam explicitados, os autores. Fotos devem ser creditadas como USP Imagens e o nome do fotógrafo.
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