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Novas tecnologias buscam otimizar a produção de energia renovável

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Com US$ 24,7 bilhões, o Brasil foi o país emergente que mais recebeu investimentos estrangeiros em projetos de energia renovável entre os anos de 2008 e 2019. A informaçãofaz parte de um ranking de 2020 elaborado pela BloombergNEF e publicado pelo The WallStreet Journal. Atrás do país aparecem a Índia, que recebeu US$ 20,8 bi, e o México, com US$ 14,9 bi.

A expectativa para os próximos anos, segundo o jornal, é de que as renováveis continuem acrescer no Brasil, com aumento, também, em competitividade. O destaque em investimentos fica para as fontes eólica e solar, que saltaram de 0,4% em 2010 para 10% no ano passado e de zero para 1%, respectivamente.

Fontes de energia renováveis são recursos naturais considerados inesgotáveis e usados para geração de energia. As fontes energéticas renováveis trazem diversas vantagens em seus usos, pois agridem minimamente o meio ambiente, se comparadas às fontes convencionais de energia.

Exemplos de fontes de energia renováveis são a luz do sol (energia solar), os ventos (energia eólica), a água (energia hídrica), as marés (energia maremotriz), as ondas do mar (energia ondomotriz), o calor da terra (energia geotérmica) e a biomassa como combustível. Cientistas de vários países estão pesquisando formas de avançar tecnologicamente a área de geração de energia, incluindo o Brasil.

Engenheiros formados na USP estão desenvolvendo uma tecnologia de energia eólica inédita no Brasil. A tecnologia se trata de um protótipo de gerador de energia eólica, chamado Airborne Wind Energy (AWE), ainda em estágio de testes, a tecnologia tem potencial de ser mais barata, compacta e produzir mais energia que outras alternativas renováveis.

Seus principais diferenciais em relação às turbinas eólicas convencionais são o fato de usar só uma fração dos materiais e conseguir alcançar altitudes em que o vento é mais forte e consistente (enquanto a altura média de uma turbina eólica é de 120 metros, o kit e alcança entre 600 e 800 metros). Além disso, é muito menor e pode ser facilmente transportado. Mais barato, mais poderoso e menos espaçoso.

O grupo de cientistas pretende ter um protótipo funcional até o fim do ano, com o qual buscam conseguir investimento para iniciar uma empresa, expandir os testes e futuramente produzir um modelo comercializável.

Outra iniciativa no ramo de energia renovável são os reatores de fusão nuclear que estão um pouco mais perto de realizar o sonho da energia limpa e virtualmente infinita, devido aos recordes estabelecidos por duas equipes, de diferentes continentes, na fabricação dos ímãs supercondutores de alta temperatura mais poderosos da Terra.

Uma das iniciativas a anunciar o novo marco foi do experimento International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), um reator que utiliza a tecnologia Tokamak, no sul da França. Eles receberam a primeira parte de um ímã tão forte que, segundo o fabricante, pode levantar um porta-aviões. Quando estiver totalmente montado, terá quase 20 metros de altura e mais de quatro metros de diâmetro.

O outro ímã poderosíssimo foi anunciado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts. De acordo com os cientistas, o novo ímã permitiria à equipe estadunidense ultrapassar o ITERna corrida para construir um “Sol” na Terra. A equipe europeia afirma que o ITER está 75%concluído e seu reator deve ser ligado no início de 2026

Para que esses reatores funcionem, são necessários ímãs para conduzir e confinar o plasma quente dentro de um aparato semelhante a uma rosquinha gigante. Plasmas são gases tão quentes que os elétrons são arrancados dos núcleos atômicos, o que transforma os átomos em íons. Os campos elétricos e magnéticos controlam esses íons e elétrons porque eles têm cargas elétricas. Em temperaturas altas o suficiente, os íons podem superar as forças eletrostáticas repulsivas que existem entre si e se fundir.

Entretanto, para manter o plasma aquecido a temperaturas mais elevadas que o núcleo solar, os reatores experimentais ainda gastam mais energia do que produzem. O objetivo final é reverter este quadro e produzir dez vezes mais energia do que o necessário para aquecer o plasma, até 2035. Para isso, o campo magnético é fundamental, por isso os ímãs gigantes foram celebrados pelos cientistas de seus respectivos reatores.

A equipe de Massachusetts afirmou ter conseguido criar um campo magnético duas vezes maior que o do ITER, com um ímã cerca de 40 vezes menor. Mas apesar dessa “corrida”, o esforço para dominar a tecnologia de fusão nuclear que imita as estrelas é mundial e a competição é “saudável”. Afinal, muitas nações contribuíram com o custo de US$ 20 bilhões do projeto ITER, incluindo os EUA.

O preço pago para o desenvolvimento dessa tecnologia pode parecer alto, mas não deve ser um empecilho, considerando que a energia de fusão nuclear pode representar uma parte da solução dos problemas ambientais e de mudanças climáticas. Além disso, todas as nações que contribuíram com o ITER receberão o retorno dos resultados científicos, mesmo que o reator fracasse em seu principal objetivo.

Além desses avanços apresentados, a Arábia Saudita anunciou a construção da primeira usina de “domo solar” capaz de dessalinizar água. A iniciativa é uma parceria entre o governo do país com a empresa privada Solar Water—sediada em Londres—e tem como objetivo desenvolver uma nova técnica neutra em carbono, livre de produtos químicos poluentes esem grandes quantidades de eletricidade para transformar a água do mar em água doce potável, em escala de massa e comercial.

A proposta faz parte do projeto “NEOM”, o qual prevê um custo de US$ 500 bilhões para incentivar soluções em busca de um futuro limpo. O acordo foi assinado no final de janeiro de 2020 e a criação da usina—localizada no noroeste do país—já está em fase final, prevista para ser concluída ainda neste ano.

A planta é essencialmente uma panela de aço enterrada no subsolo, coberta por uma cúpula. Essa instalação tem como base uma tecnologia experimental de energia solar concentrada, composta por refletores heliostáticos (com aparência similar a de painéis), os quais focam a radiação para o interior da base.

Além da Solar Water, outras empresas buscam esse fim, como a Solar Water Solutions e oClimate Fund Manager. Juntos, seus trabalhos já instalaram cerca de 200 unidades de dessalinização neutras em carbono no condado de Kitui (Quênia), com a promessa de fornecer água limpa para 400 mil pessoas até 2023.

Outras experiências inovadoras, como essas apresentadas, estão surgindo e se desenvolvendo cada vez mais. A pauta da energia renovável é atual e prioritária, visto que os recursos atualmente utilizados em suma são finitos e podem se esgotar. Por isso, pesquisa e avanços tecnológicos nessa área são tão importantes e significativos para toda a indústria, brasileira e mundial.

 

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