Pesquisadores buscam reduzir consumo de água em usinas HLT

A energia heliotérmica tem potencial para produzir eletricidade em áreas remotas do mundo, mas enfrenta um obstáculo: a quantidade de água que usa. Dois projetos da União Europeia ajudam a repensar os sistemas de gestão da água para levar a heliotermia para regiões de climas áridos. Difusores de água mais econômicos e caldeiras híbridas de biomassa podem cortar o consumo de água em usinas heliotérmicas e até mesmo ajudar a gerar eletricidade quando não há sol.

A engenheira térmica Delphine Bourdon, da Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA), explica que, como todos os motores térmicos, as plantas heliotérmicas dependem de uma variação de temperatura para converter a energia térmica em movimento. “O vapor precisa estar o mais quente possível em uma extremidade do gerador e tão frio quanto possível do outro”, conta Bourdon. "Se você simplesmente deixar a usina aquecer ao sol, sua eficiência cai rapidamente e os componentes começam a quebrar".

Atualmente, os operadores refrigeram as usinas jogando água sobre elas. Como coordenador do projeto WASCOP, financiado pela União Europeia, Bourdon passará os próximos três anos a examinar novas tecnologias para aperfeiçoar métodos de gestão inteligente para sistemas de arrefecimento.

Ventilação de ar será utilizada ao longo do dia para manter a temperatura de trabalho o mais baixa possível. O resfriamento com água entra em ação em horas de pico de produção, mas em esparsos que maximizam a absorção de calor de cada gota.

O Dr. Falk Mohasseb, diretor de pesquisa e desenvolvimento da Kelvion Holding GmbH, fabricante de permutadores de calor industriais em Bochum, Alemanha, concorda que a otimização inteligente é o caminho a seguir. Ele coordena o projeto MinWaterCSP, que se concentra nas tecnologias avançadas de refrigeração e limpeza de espelhos. O projeto está desenvolvendo um ventilador que corresponda ao fluxo de ar específico de cada uma das plantas heliotérmicas.

O calor não é o único fator que impulsiona o uso de água em plantas heliotérmicas. Regiões secas e ensolaradas também tendem ter muita poeira no ar, o que demanda frequente limpeza dos espelhos. Essa atividade consome menos água do que os geradores de resfriamento, mas requer água de maior pureza.

A MinWaterCSP está desenvolvendo um sistema de coleta para reciclar a água de escoamento e programando robôs para limpar os componentes dos refletores. Além disso, o projeto WASCOP está investigando se cercas e barreiras vegetais em torno de instalações podem barrar partículas de poeira.

Combinando soluções inteligentes de refrigeração e limpeza, a WASCOP e a MinWaterCSP visam reduzir a pegada hídrica de plantas heliotérmicas em mais de 70% nos próximos anos.