Módulos fotovoltaicos, usados na energia solar, ganham cada vez mais espaçoA perspectiva da escassez do petróleo e da possibilidade de grandes aproveitamentos hidrelétricos no futuro já faz com que os pesquisadores e as empresas planejem opções de geração de energia para as décadas seguintes. O presidente do conselho da Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia (FDTE), Hélio Guerra, destaca que são muitos os interesses envolvidos na criação de novas formas de produção de energia alternativas às fontes hidráulica e fósseis.

Genericamente, o dirigente aponta com perspectivas de crescimento nessa área fontes como a biomassa, o etanol (em um período menor) e o hidrogênio (em longo prazo). No entanto, ele argumenta que, nos próximos anos, as gerações tradicionais continuarão dominando a matriz energética mundial. A ressalva feita por Guerra é que o apelo da questão ecológica, levando em consideração temas como o aquecimento global, pode acelerar o emprego de gerações alternativas e renováveis, como a solar. Ele cita como outro exemplo desse cenário o fortalecimento do mercado de veículos elétricos. “É um produto que, com o passar do tempo, diminuirá de preço e melhorará a qualidade”, comenta Guerra.

Outro caminho salientado pelo presidente do Conselho da FDTE no setor de transportes é o uso do hidrogênio. “Mas é uma ação que ainda está em uma etapa inicial”, diz o especialista. Em 2009, foi lançado o primeiro ônibus brasileiro a hidrogênio. O protótipo do veículo foi fabricado para a Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos (EMTU/SP), em Caxias do Sul. O projeto teve direção do ministério das Minas e Energia e contou com recursos do Global Environment Facility (GEF), aplicados por meio do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e do governo de São Paulo. Participam do consórcio internacional para desenvolvimento da iniciativa as companhias AES Eletropaulo, Ballard Power Systems, Epri, Hydrogenics, Marcopolo, Nucellsys, Petrobras Distribuidora e Tuttotrasporti.

O ônibus tem emissão zero de poluentes, liberando para a atmosfera apenas vapor d’água. A proposta envolve a aquisição, operação e manutenção de até cinco veículos com célula a combustível hidrogênio, mais a estação de produção de hidrogênio por eletrólise e abastecimento dos ônibus, além do acompanhamento e verificação do desempenho desses veículos.

O ônibus brasileiro é pioneiro ao utilizar um sistema híbrido, que combina a célula a combustível a hidrogênio e baterias. Essa estratégia permite aumentar a economia de combustível e racionalização da energia gerada. Isso porque é aproveitada a possibilidade de abastecer as baterias com a carga energética gerada pela célula durante os períodos em que o veículo está parado (para embarque/desembarque ou em semáforos, por exemplo).

Eletricidade a partir do lodo é opção para áreas portuárias
Uma pesquisa desenvolvida no município de Rio Grande tem como meta produzir dois benefícios na região: gerar energia e dar uma destinação adequada aos resíduos resultantes das dragagens realizadas no porto gaúcho. Até o final deste primeiro semestre, a perspectiva é da instalação de uma planta-piloto de uma Unidade de Tratamento de Sedimentos de Dragagem no porto rio-grandino, para aprofundar os estudos sobre o tema.

O projeto Bioconversão dos sedimentos de dragagem do porto de Rio Grande em energia elétrica foi aprovado em primeiro lugar no Termo de Referência TR01/2010, do Projeto Estruturante Polo Tecnológico Estadual da Secretaria da Ciência e Tecnologia. O governo do Estado financiará a iniciativa com R$ 300 mil em recursos, com contrapartida de R$ 60 mil do porto do Rio Grande, além do custo estimado em R$ 300 mil pela Universidade Federal do Rio Grande (Furg) com o trabalho dos pesquisadores.

O professor do Laboratório de Controle de Poluição da Escola de Química e Alimentos (EQA) da Furg Fabrício Santana lembra que a possibilidade do aproveitamento dos sedimentos para a geração de energia surgiu na metade do ano de 2009. Nessa época, ele e a professora Cristiane Saraiva Ogrodowski visitaram uma embarcação que fazia a dragagem do porto e foi identificado no sedimento retirado um cheiro forte de enxofre.

No fundo do mar, nos sedimentos, existem vários compostos à base de enxofre, relata o pesquisador. E quando uma bactéria se alimenta de algum desses compostos, o produto desse metabolismo são sulfetos, que têm um odor bem característico. Normalmente, esse micro-organismo que faz a conversão dos materiais em sulfetos tem uma capacidade para gerar eletricidade. O nome popular da bactéria, apelidado por algumas revistas internacionais, é micróbio elétrico. Quando foi identificada a presença do agente no sedimento, foi discutida a possibilidade da aplicação de tecnologia de geração biológica de eletricidade para o sedimento de dragagem.

O processo realizado em Rio Grande consegue gerar uma eletricidade com uma voltagem nominal de 0,2 volts que pode ser utilizada para carregar baterias e outros equipamentos ou ser convertida em uma voltagem maior. Utilizando todo o sedimento de dragagem de manutenção do calado do porto rio-grandino (6,5 milhões de metros cúbicos a cada cinco anos) estima-se que seria possível gerar uma potência de até 580 MW (cerca de 15% da demanda média de energia do Rio Grande do Sul).

Santana enfatiza que hoje é inviável aproveitar os sedimentos de dragagem para outras finalidades, devido à presença da matéria orgânica. Com esse processo de geração bioelétrica, o resíduo é “limpo” e pode também ser aproveitado no segmento da construção civil.

O professor comenta que a geração biológica de eletricidade, através de bactérias, começou a ser estudada a partir da década de 1960, porém foi nos últimos anos que os estudos intensificaram-se. O pesquisador acredita que entre 15 e 20 anos será possível implementar comercialmente plantas de geração elétrica, via processo biológico. O mercado dessa tecnologia, sugere Santana, é a substituição das estações de tratamento de efluentes.

Avançam pesquisas sobre fonte solar no Estado 
Uma das novas fontes de energia que se encontra em desenvolvimento acelerado e deve se tornar uma realidade difundida em pouco tempo é a solar. Adriano Moehlecke, que com Izete Zanesco coordena o Núcleo Tecnológico de Energia Solar da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (Pucrs) (NT-Solar), lembra que em 2009 a planta-piloto instalada no Tecnopuc (parque tecnológico da Pucrs) produziu 12 mil células solares e 200 módulos fotovoltaicos. O próximo passo agora é realizar o planejamento para a implantação de uma unidade de fabricação com escala industrial.

Conforme Moehlecke, a estratégia deverá estar desenhada até março e, a partir desse ponto, serão prospectados possíveis investidores para o empreendimento. No momento, apoiam a construção do plano de negócios a Finep, a Eletrosul e o Grupo CEEE. Além disso, a expectativa do professor é de que até 2012 o NT-Solar alcance novos resultados e métodos de fabricação de módulos fotovoltaicos. “Essa é uma área que tem que avançar sempre na redução de custos e melhorias para transformar o processo de laboratório em produto industrializado”, defende o coordenador.

O pesquisador indica que a energia solar pode ser bem aproveitada no segmento residencial. Através da instalação de módulos fotovoltaicos nos telhados das casas, é possível gerar energia para atender às necessidades das unidades habitacionais. Ele relata que cálculos de pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) preveem que para 2013 o valor do kWh produzido por módulos fotovoltaicos será similar ao do kWh residencial em vários estados brasileiros.

Moehlecke acrescenta que a fonte pode ter o seu aprimoramento em maior velocidade no Brasil se contar com o apoio do governo, algo que ocorreu com a energia eólica e os biocombustíveis no passado. No final do mês de dezembro, o Ministério de Minas e Energia e o Ministério da Ciência e Tecnologia assinaram um acordo de cooperação técnica para o desenvolvimento científico e tecnológico do aproveitamento de energia solar. O documento prevê a elaboração de projetos-piloto, de pesquisa e demonstrativos, capacitação técnica e de acordos nacionais e internacionais. O intuito é promover estudos, debates e outras atividades.

Apesar dessa sinalização de interesse governamental, Moehlecke revela algumas apreensões. “A preocupação, que às vezes eu tenho, é se o pré-sal não será o sepulcro da energia solar no País”, comenta.

Itaipu estuda combustíveis alternativos para veículos pesados
Depois do aprimoramento dos automóveis elétricos de passeio, um dos focos dos pesquisadores dessa área é a realização de veículos coletivos e de transporte de cargas. No mês de dezembro, durante a 40ª Cúpula de Presidentes do Mercosul e Estados Associados – Cúpula Ñandeva, que aconteceu em Foz do Iguaçu, foi apresentado o primeiro ônibus elétrico híbrido com motor a combustão movido a etanol do mundo. O protótipo foi feito para demonstrar a viabilidade de os veículos elétricos serem aproveitados no segmento de transporte de passageiros.

O modelo possibilita conciliar a eficiência do motor elétrico com os benefícios ambientais do etanol. A ação visa a motivar o desenvolvimento de veículos ambientalmente corretos para utilização na Copa do Mundo de 2014 e nos Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro em 2016. O desempenho energético do veículo foi otimizado pelas baterias de cloreto de sódio que possibilitam o recarregamento por meio de tomadas convencionais de 220 V. O recarregamento das cinco baterias é feito em um tempo máximo de oito horas e, quando carregadas, fornecem tensão de 600 V e corrente de 32 Ampère-hora, tendo como resultado uma capacidade de armazenamento energético de 100 kWh. A autonomia calculada é cerca de 300 quilômetros, considerando a operação em percurso típico de corredor.

Apesar do projeto desenvolvido por Itaipu, ainda há uma dificuldade a ser superada para que mais veículos elétricos circulem nas ruas: o preço. O  coordenador-geral brasileiro do projeto de veículo elétrico por Itaipu Binacional, Celso Novais, destaca o alto custo dos componentes desses produtos. “Por isso, a importância de elaborar tecnologia nacional para realizar esses veículos e abrir mercado”, defende Novais. Segundo ele, um dos pontos mais críticos na fabricação de um veículo elétrico são as baterias. “Quando se parte para um transporte de massa, mais baterias são necessárias e os valores aumentam”, explica o especialista.

Biogás é adotado como solução de problema ambiental
A produção de biogás, através da decomposição de matéria-orgânica, começa a ser difundida como uma resposta para o impacto ambiental que dejetos de suínos, aves, gado e outros animais causam. Uma das empresas que incentivam essa prática no País é a Itaipu Binacional. O superintendente de Energias Renováveis da companhia, Cícero Bley, explica que a empresa percebeu uma grande mudança nas águas da bacia hidrográfica que alimentam o reservatório da hidrelétrica: uma alteração biológica, chamada de eutrofização, resultado de uma proliferação excessiva de várias espécies de algas.

Essas algas alimentam-se de nutrientes orgânicos, que vêm pelas calhas dos rios, provenientes de dejetos da suinocultura, ovinocultura, avicultura, entre outras fontes. “E as carcaças das algas acumulam-se no fundo dos rios e começa um processo de geração de emissão de gases que provocam o efeito estufa”, diz Bley.

São cerca de 1,5 mil granjas no entorno do reservatório de Itaipu. O dirigente revela que esse cenário fez com que a companhia buscasse uma solução para esses dejetos. A alternativa adotada foi a geração de biogás, que está sendo aplicado em motores para a geração de energia elétrica.

O produtor local usa a energia para suas necessidades e o excedente é vendido para a Companhia Paranaense de Energia (Copel), que disponibiliza na rede elétrica. Pela Resolução Normativa Aneel 390/2009, qualquer distribuidora de energia elétrica pode fazer chamadas públicas para comprar eletricidade produzida por biodigestores. Bley diz que a experiência desenvolvida no Paraná pode ser replicada no País e acrescenta que a atividade pode se candidatar ao mercado de créditos de carbono.

(Por Jefferson Klein, JC-RS, 17/01/2011)