CIÊNCIA E SAÚDE
Usina solar alcança potência que pode abastecer indústrias
Sistemas de energia solar comuns atingem até 600°C, temperatura insuficiente para alguns processos industriais
Uma empresa de energia solar patrocinada por Bill Gates conseguiu produzir energia solar térmica suficiente para atingir altas temperaturas, superando a marca de 1,5 mil graus Celsius. Até então, sistemas similares eram capazes de produzir calor de no máximo 600°C. As temperaturas elevadas permitem que a energia produzida seja usada para processos industriais.
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O feito foi atingido pela Heliogen, empresa que é presidida pelo criador da Microsoft, na terça-feira (19). A usina, localizada em Lancaster, no estado americano da Califórnia, utiliza um sistema de espelhos que concentra a incidência dos raios de sol.
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O principal objetivo é produzir calor suficiente para quebrar moléculas de água e assim produzir gás hidrogênio sem emitir poluentes. O hidrogênio é considerado chave para a transição mundial dos combustíveis fósseis para uma matriz energética limpa, segundo um estudo da Agência Internacional de Energia (AIE) publicado em junho.
Energia solar térmica
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O sistema usado pela Heliogen para chegar a altas temperaturas é muito diferente do utilizado por placas de energia solar.
As placas fotovoltaicas, que no Brasil viraram praticamente sinônimo de energia solar, criam energia elétrica a partir da diferença de potencial elétrico por ação da luminosidade solar.
Já o sistema usado pela empresa Heliogen produz energia solar térmica, e não energia elétrica. Para isso, são usados espelhos para "concentrar" os raios solares. Esse equipamento transforma irradiação solar direta em energia térmica.
Enquanto as placas fotovoltaicas são usadas em residências para diminuir o consumo da rede elétrica comum, as tecnologias de energia solar térmica têm mais usos fora de casa, embora sejam usadas para aquecer a água encanada em alguns países.
O brasileiro José Simões-Moreira, professora de engenharia da Poli-USP e chefe do Laboratório de Sistemas Energéticos Alternativos (SISEA, na sigla em inglês), explica que usar o sistema empregado pela Heliogen não é novo, mas ainda é pouco utilizado em grande escala.
"Essa forma de energia solar concentrada ainda não tem sido explorada no Brasil e merece ser testada Há locais no país onde a incidência solar pode ser suficiente para esse tipo de projeto", explica o professor.
Diferente das placas fotovoltaicas, os sistemas de espelhos precisam de incidência direta de sol, não apenas luminosidade, para funcionar.
"O que essa empresa está propondo de diferente é trabalhar com temperaturas mais elevadas, para levar a energia solar térmica para outros objetivos. É uma promessa que muitos outros grupos pelo mundo também estão apostando", avalia Simões-Moreira, da Poli.
Como funciona
Na usina da Heliogen na Califórnia, os raios de sol incidem sobre um sistema complexo de espelhos, cujas posições são controladas digitalmente. Esses espelhos direcionam os raios de sol para um mesmo ponto, localizado em uma torre receptora. Nessa torre chega um feixe de luz 1.200 vezes superior à luz do sol.
É essa energia solar concentrada que é capaz de atingir altas temperaturas. O calor gerado pelo sistema, de até 1.500°C, é capaz de suprir necessidades de indústrias de cimento e aço, além de fornecer calor para processos usados por mineradoras e petroquímicas na separação de materiais.
Outra função do calor é transformar água em gás hidrogênio, um poderoso combustível limpo que promete ser o segredo para o desenvolvimento sustentável.
"É uma rota muito promissora porque o gás hidrogênio pode ser obtido a partir da própria água. Depois, usando as chamadas células de combustível, você transforma esse hidrogênio em eletricidade", explica Simões-Moreira, da Poli-USP.
Além do hidrogênio, o processo também produz vapor de água, subproduto que pode ser aproveitado para calefação, segundo o professor.
O hidrogênio produzido a partir da energia verde ainda é caro. No entanto, a Agência Internacional de Energia (AIE) estima que seus custos de produção poderiam diminuir em 30% até o final de 2030.
Hoje, o hidrogênio é produzido quase inteiramente com base em gás e carvão, o que provoca a emissão de 830 milhões toneladas de CO2 por ano. Esse total equivale às emissões combinadas de Reino Unido e Indonésia.
