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Existem projetos heliotérmicos no Brasil?

O Brasil tem atualmente dois projetos em fase de implantação no Brasil. Além disso, a pesquisa científica no Brasil tem alto nível para absorver as tecnologias hoje associadas a países industrializados como a Alemanha, a Espanha e os Estados Unidos, além de participar no desenvolvimento delas. Em 2013, o MCTI lançou o primeiro edital de pesquisa (via Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq) em Heliotermia, visto que hoje existem pesquisas em curso em diversas universidades no Distrito Federal, Santa Catarina, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraíba, Pernambuco e Ceará. Outro edital, aberto pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e a Cooperação Alemã, também selecionou três projetos de pesquisa em cooperação entre institutos brasileiros e alemães (mais informações: www.nopa-brasil.net/pt/index.html).

Petrolina / Pernambuco

A fim de explorar o potencial heliotérmico do Brasil, em 2010, o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e o Ministério de Minas e Energia (MME) assinaram um acordo para a construção de uma plataforma de pesquisa no semiárido brasileiro. A princípio, será viabilizado um projeto com tecnologia de calhas parabólicas e capacidade instalada de 1 MW em Petrolina, no estado de Pernambuco.

Executado pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL) e pela Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF), o projeto tem como objetivo inserir a tecnologia solar no mercado brasileiro e avaliar o potencial da região Nordeste. Os parâmetros utilizados para determinar a localização da planta foram: irradiação direta normal, infra-estrutura na região, recursos hídricos, entre outros. O projeto inicial não prevê capacidade de armazenamento; no entanto, em fases posteriores do projeto, um tanque de armazenamento poderá ser acoplado ao sistema.

Pirassununga / São Paulo & Caiçara do Rio do Vento / Rio Grande do Norte

O projeto SMILE (Sistema Solar Híbrido com Microturbina para Geração de Eletricidade e Cogeração de Calor na AgroIndústria) prevê a construção de duas usinas solares com torre central para geração de eletricidade e cogeração de calor integrado a duas atividades agroindustriais (Laticínio e Matadouro). 

As usinas heliotérmicas serão construídas em Pirassununga, São Paulo, e em Caiçara do Rio do Vento, Rio Grande do Norte. As torres terão 100kW de potencia instalada cada e serão utilizadas para suprir as necessidades elétricas e de calor de processo, utilizando o ar como fluido térmico de trabalho. A princípio, não haverá armazenamento térmico, mas ambas as plantas serão construídas com a possibilidade de implementação dessa tecnologia numa futura etapa.  Para auxiliar a produção em momentos de baixa ou nenhuma disponibilidade de radiação solar, serão utilizadas caldeiras auxiliares movidas a biodiesel em um sistema de geração híbrida.

O projeto é financiado pelo BNDES e parceiros industriais, coordenado pelo grupo de pesquisa GREEN/USP (Grupo de Pesquisa em Reciclagem, Efidiência Energética e Simulação Numérica) do Docente Professor Dr. Celso Eduardo Lins de Oliveira, e executado em parceria com o Centro Aeroespacial Alemão DLR, Elektro Eletricidade e Serviços S/A e a Empresa Solinova Inovação Tecnológica e Empresarial Ltda. A previsão é que a construção das usinas inicie em janeiro de 2016, e que elas entrem em operação em dezembro do mesmo ano. 

Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) / Minas Gerais

O Laboratório Solar Térmico da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) foi implementado como resultado do projeto de pesquisa (P&D da ANEEL) “Sistema Híbrido Solar Biomassa - SHSB”, financiado pela CPFL (Companhia Piratininga de Força e Luz, Companhia Paulista de Força e Luz e Rio Grande Energia).

Tem-se hoje uma estrutura laboratorial que inclui os seguintes equipamentos: 

- Dois sistemas Dish Stirling (prato parabólico concentrador com motor Stirling) com 1 kWe de potência cada e um coletor de 3,7 m de diâmetro. Nos testes de comissionamento e extensivos foi alcançada uma potência máxima de 900 We e uma temperatura no receptor onde se concentra a radiação solar de 500°C. A eficiência de conversão da energia solar em eletricidade foi de 17%.

 - Um sistema tipo ORC (Ciclo Orgânico de Rankine) com concentradores cilíndrico parabólicos e potência de 5 kWe. Têm-se aqui duas partes principais: O sistema de coletores e o ciclo de potência, interconectados através de um trocador de calor que cumpre a função de evaporador do ciclo de potência. Pelos coletores circula água aquecida até 160°C com uma pressão de 6 bar. 

- Um sistema gaseificador/motor de 6 kWe de potência. Aparas de madeira de Eucalipto são convertidas no gaseificador num gás combustívelEste é o combustível do motor de combustão interna de 10 kWe de potência nominal, que chegou a alcançar 6,75 kWe com o combustível derivado de biomassa. 

Vale do Açu / Rio Grande do Norte

Além da geração direta de energia, a Petrobrás busca, com a planta CSP localizado no Vale do Açu, no estado do Rio Grande do Norte, avaliar as possibilidades de geração de calor de processo - com foco no tratamento e na separação de óleo - e de redução do consumo elétrico nos edifícios da empresa. A planta heliotérmica comercial, que será localizada ao lado da usina termelétrica Termoaçu, está sendo projetada com capacidade de 3 MW e, a fim de otimizar a eficiência energética, será concebida com a tecnologia torre solar. O projeto será realizado em parceria com o Centro de Tecnologias do Gás e Energia renovável (CTGAS-ER), a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

Além da comercialização de energia, espera-se que a aquisição e instalação da planta seja feita com o máximo de material local possível, incentivando a criação de uma cadeia de valor para o país. O projeto também visa ao desenvolvimento de metodologias de projeto adequadas e adaptadas às condições brasileiras, incluindo modelagem e simulações de computador, treinamento e avaliação da indústria de construção e custos de operação da planta.