Pesquisadores da Poli-USP testam recursos para melhorar eficiência de usina solar

Um grupo de pesquisadores do Grupo de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas (GEPEA) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) realizou pesquisas aplicadas utilizando uma lâmina d’água e um composto químico, que funcionam como um filme recobrindo os painéis de uma usina solar, com o objetivo de tornar mais eficiente a produção de energia por esta fonte renovável.

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Entre os principais desafios da tecnologia está o superaquecimento das placas, que acaba gerando uma perda na energia gerada, diminuindo sua eficiência. Com o projeto de desenvolvimento de um sistema piloto para aumento do rendimento energético de painéis fotovoltaicos em usina solar, a equipe da Poli-USP, liderada pelo professor Marco Antonio Saidel, aplicou dois conceitos distintos: a utilização de uma fina camada de água para absorção de calor, e um filme seletivo para reflexão de parcelas da luz solar que não contribuem para a geração de energia. “Trata-se uma tecnologia de ponta. O filme que recobre parte das placas é um composto desenvolvido em conjunto com o Instituto de Química da USP. A questão da água, uma cortina que escorre sobre a placa, parece simples, mas até o tamanho dos orifícios pelos quais a água escorre fazem parte de um estudo específico, pois se houver muita turbulência, não se atinge o objetivo”, detalha Marco Saidel.

O projeto é uma parceria entre o GEPEA e a empresa Itasa Energética S.A., que destina parte dos seus rendimentos com a venda de energia elétrica a este projeto de pesquisa aplicada. Em evento realizado no dia 23 de agosto de 2018, os pesquisadores da Poli-USP apresentaram aos colaboradores os resultados dos estudos desenvolvidos no sistema piloto. O professor André Luiz Veiga Gimenes explica que, além dos testes feitos na Universidade, o projeto incluiu a implantação de uma usina de 40 kW em Volta Redonda.

O projeto piloto – A instalação teste fica no prédio da Engenharia Elétrica da Poli-USP, e tem 6 placas solares fotovoltaicas: uma sem intervenção, para controle, uma com filme que filtra determinados raios solares que aquecem a placa, e uma com uma lâmina d’água, com o objetivo de resfriar a placa. “Essa instalação serve para testar e verificar algumas condições, para que esses parâmetros possam ser aplicados em uma usina maior”, explica o coordenador do projeto. “As placas precisam ser resfriadas por que quando elas aquecem, perdem rendimento. Estamos aproveitando para ver como gerar mais energia por meio do resfriamento”.

As técnicas utilizadas no projeto atuam na prevenção do aquecimento, que é o caso do filme, e no resfriamento, que é o caso da lâmina d’água. “A instalação capta os dados do ambiente, como a velocidade do evento e a radiação solar no local, para comparar os parâmetros e verificar de que maneira eles interferem nessa geração de energia”.

A pesquisa aplicada, na qual se enquadra o projeto, inclui tecnologias que já existem, mas tem seu comportamento testado na prática. “Todos sabem que a água refrigera, mas como a água refrigera um painel, de que maneira isso funciona e o resultado que isso pode trazer é a pesquisa que estamos fazendo, da mesma maneira que sabemos que o filme filtra espectros solares, mas como juntar essas duas coisas, e que impacto isso tem trabalhando em conjunto? É isso que estamos buscando descobrir”, conclui Saidel.

Ficha técnica:

Título do projeto: Desenvolvimento de sistema piloto para aumento do rendimento energético de painéis fotovoltaicos em Usina Solar Fotovoltaica.

Grupo de pesquisa: Grupo de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas (GEPEA) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP)

Coordenador: Marco Antonio Saidel

Integrantes: André Luiz Veiga Gimenes,  Miguel Edgar Morales Udaeta, , Raphael Bertrand Heideier, Julio Romel Martinez Bolaños, Lucas Carvalho Veloso Rodrigues, Katia Gregio Di Santo, Jonathas Luiz de Oliveira Bernal, Vinícius Oliveira da Silva, , Paulo José da Silva Mourão Rangel; Matheus de Faccio Nunes, Mariana Araujo Zucchi, Viviane Tavares do Nascimento, João Felipe Rezende de Andrade, Holivane Pessoa Holanda Cabrini

Financiador: Itasa Energética

Interveniente: Companhia Siderúrgica Nacional – CSN