Usina solar
Efeito garrafa térmica
Nova geração de usinas solares garante eletricidade mesmo quando o sol se põe
Por Paula Neiva
Revista Veja - 14/05/2008
A energia solar, captada por painéis de silício, é apontada como uma das melhores alternativas para diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis na produção e eletricidade. Seu uso doméstico se disseminou, mas usinas de painéis solares com potência suficiente para iluminar milhares de casas ainda são caras e têm baixa capacidade de armazenamento. Além disso, elas têm uma grande limitação: não funcionam à noite. Uma nova geração de usinas solares, chamadas de térmicas, vem se firmando como uma opção para produzir eletricidade com a ajuda do sol.
Ao contrário das convencionais, que usam a luz para ativar painéis fotovoltaicos, as usinas térmicas utilizam o calor dos raios solares, refletidos por espelhos e captados por uma torre receptora. Esse calor é usado para aquecer um fluido, geralmente sal liquefeito, que permanece estocado em reservatórios em alta temperatura — como café quente numa garrafa térmica.
Quando há demanda por eletricidade, o fluido é conduzido até um gerador e o vapor que ele desprende move uma turbina, produzindo eletricidade. O fluido é reaproveitado e, ao longo do dia, o conjunto de espelhos se movimenta para manter o melhor ângulo de captação da luz e do calor do sol. Esse sistema, com tecnologia bem mais simples que a empregada nas usinas fotovoltaicas, é semelhante ao usado nas termelétricas, com a enorme vantagem de não produzir poluição atmosférica.
Há atualmente no mundo cerca de cinqüenta usinas solares térmicas em diferentes estágios de planejamento ou construção. A PS10, próxima a Sevilha, na Espanha, está em operação há um ano. Por enquanto, ela consegue armazenar o calor produzido durante meia hora. Quando novas tecnologias já em desenvolvimento forem utilizadas, prevê-se que usinas como a PS10 serão capazes de estocar calor por até vinte horas.
Como ocorre com todas as formas de energia renováveis, o desafio da energia solar térmica é chegar a um custo de produção competitivo. Hoje, o preço médio por quilowatt-hora de uma usina solar térmica é de 17 centavos de dólar, contra 7 nas termelétricas a carvão e 5 nas hidrelétricas. Ainda assim, a eletricidade gerada pelas usinas térmicas é 40% mais barata do que a produzida pelas usinas fotovoltaicas. Atualmente, menos de 1% da eletricidade consumida no mundo provém da energia solar, mas, segundo os especialistas, essa porcentagem deverá crescer significativamente. "Minha aposta é que, em alguns anos, a energia produzida com o sol representará 5% da eletricidade usada no planeta", disse a VEJA o engenheiro William A. Beckman, diretor do laboratório de energia solar da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.
Um estudo do Instituto de Energia da Universidade da Califórnia, divulgado no início do ano, mostra que a energia solar térmica se tornará economicamente competitiva muito antes que a fotovoltaica. O custo de construção das usinas é menor, e o aproveitamento da eletricidade gerada, maior. Uma usina solar térmica a ser construída no estado americano do Arizona, anunciada como a maior do mundo, vai produzir 280 megawatts de eletricidade. Para efeito de comparação, as maiores usinas fotovoltaicas hoje em operação
produzem 20 megawatts.
Embora no Brasil ainda não haja projetos de construção de usinas solares térmicas, o país tem enorme potencial para se beneficiar delas. Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, produzido recentemente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a média diária de radiação solar que incide sobre o território brasileiro ao longo de um ano é de 5,5 quilowatts-hora por metro quadrado. Em regiões como o oeste da Bahia, a média
é ainda maior. São índices equivalents aos do Deserto do Saara. A Alemanha, um dos países que mais usam energia produzida a partir do sol, recebe, por metro quadrado de território, a metade da radiação solar verificada no Brasil.
Pesquisas indicam que, daqui a vinte anos, o mundo vai consumir 50% mais energia do que hoje. Num planeta de recursos naturais limitados e assombrado pelo aquecimento global, os investimentos em fontes renováveis de energia recebem cada vez mais atenção de governos e da iniciativa privada. Atualmente, 20% da eletricidade que ilumina e aquece a Dinamarca vem de usinas de energia eólica. Na Islândia, a energia geotérmica retirada de seus gêiseres se popularizou nos últimos anos.
As primeiras usinas de energia marinha, produzida com as marés, as correntes e as ondas dos oceanos, já estão funcionando em fase experimental (veja imagem). Segundo estimativas do Departamento de Energia dos Estados Unidos, em menos de vinte anos o consumo de eletricidade originária de fontes renováveis de energia vai dobrar. "No mundo todo acabou a era da energia barata e do descaso com o meio ambiente. Por isso, o uso de fontes energéticas renováveis terá de se expandir nos próximos anos", diz o engenheiro Sergio Colle, coordenador do laboratório de energia solar da Universidade Federal de Santa Catarina. As usinas solares térmicas devem ter um papel de destaque nesse novo cenário energético global.
A energia que vem dos mares
A energia solar, captada por painéis de silício, é apontada como uma das melhores alternativas para diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis na produção e eletricidade. Seu uso doméstico se disseminou, mas usinas de painéis solares com potência suficiente para iluminar milhares de casas ainda são caras e têm baixa capacidade de armazenamento. Além disso, elas têm uma grande limitação: não funcionam à noite. Uma nova geração de usinas solares, chamadas de térmicas, vem se firmando como uma opção para produzir eletricidade com a ajuda do sol.
Ao contrário das convencionais, que usam a luz para ativar painéis fotovoltaicos, as usinas térmicas utilizam o calor dos raios solares, refletidos por espelhos e captados por uma torre receptora. Esse calor é usado para aquecer um fluido, geralmente sal liquefeito, que permanece estocado em reservatórios em alta temperatura — como café quente numa garrafa térmica.
Quando há demanda por eletricidade, o fluido é conduzido até um gerador e o vapor que ele desprende move uma turbina, produzindo eletricidade. O fluido é reaproveitado e, ao longo do dia, o conjunto de espelhos se movimenta para manter o melhor ângulo de captação da luz e do calor do sol. Esse sistema, com tecnologia bem mais simples que a empregada nas usinas fotovoltaicas, é semelhante ao usado nas termelétricas, com a enorme vantagem de não produzir poluição atmosférica.
Há atualmente no mundo cerca de cinqüenta usinas solares térmicas em diferentes estágios de planejamento ou construção. A PS10, próxima a Sevilha, na Espanha, está em operação há um ano. Por enquanto, ela consegue armazenar o calor produzido durante meia hora. Quando novas tecnologias já em desenvolvimento forem utilizadas, prevê-se que usinas como a PS10 serão capazes de estocar calor por até vinte horas.
Como ocorre com todas as formas de energia renováveis, o desafio da energia solar térmica é chegar a um custo de produção competitivo. Hoje, o preço médio por quilowatt-hora de uma usina solar térmica é de 17 centavos de dólar, contra 7 nas termelétricas a carvão e 5 nas hidrelétricas. Ainda assim, a eletricidade gerada pelas usinas térmicas é 40% mais barata do que a produzida pelas usinas fotovoltaicas. Atualmente, menos de 1% da eletricidade consumida no mundo provém da energia solar, mas, segundo os especialistas, essa porcentagem deverá crescer significativamente. "Minha aposta é que, em alguns anos, a energia produzida com o sol representará 5% da eletricidade usada no planeta", disse a VEJA o engenheiro William A. Beckman, diretor do laboratório de energia solar da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.
Um estudo do Instituto de Energia da Universidade da Califórnia, divulgado no início do ano, mostra que a energia solar térmica se tornará economicamente competitiva muito antes que a fotovoltaica. O custo de construção das usinas é menor, e o aproveitamento da eletricidade gerada, maior. Uma usina solar térmica a ser construída no estado americano do Arizona, anunciada como a maior do mundo, vai produzir 280 megawatts de eletricidade. Para efeito de comparação, as maiores usinas fotovoltaicas hoje em operação
produzem 20 megawatts.
Embora no Brasil ainda não haja projetos de construção de usinas solares térmicas, o país tem enorme potencial para se beneficiar delas. Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, produzido recentemente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a média diária de radiação solar que incide sobre o território brasileiro ao longo de um ano é de 5,5 quilowatts-hora por metro quadrado. Em regiões como o oeste da Bahia, a média
é ainda maior. São índices equivalents aos do Deserto do Saara. A Alemanha, um dos países que mais usam energia produzida a partir do sol, recebe, por metro quadrado de território, a metade da radiação solar verificada no Brasil.
Pesquisas indicam que, daqui a vinte anos, o mundo vai consumir 50% mais energia do que hoje. Num planeta de recursos naturais limitados e assombrado pelo aquecimento global, os investimentos em fontes renováveis de energia recebem cada vez mais atenção de governos e da iniciativa privada. Atualmente, 20% da eletricidade que ilumina e aquece a Dinamarca vem de usinas de energia eólica. Na Islândia, a energia geotérmica retirada de seus gêiseres se popularizou nos últimos anos.
As primeiras usinas de energia marinha, produzida com as marés, as correntes e as ondas dos oceanos, já estão funcionando em fase experimental (veja imagem). Segundo estimativas do Departamento de Energia dos Estados Unidos, em menos de vinte anos o consumo de eletricidade originária de fontes renováveis de energia vai dobrar. "No mundo todo acabou a era da energia barata e do descaso com o meio ambiente. Por isso, o uso de fontes energéticas renováveis terá de se expandir nos próximos anos", diz o engenheiro Sergio Colle, coordenador do laboratório de energia solar da Universidade Federal de Santa Catarina. As usinas solares térmicas devem ter um papel de destaque nesse novo cenário energético global.
A energia que vem dos mares
