segunda-feira, 22 de junho de 2009

Energia Solar Fotovoltáica na Arquitetura

Caros,

Há pouco mais de uma década, em 1998, eu estava estudando eficiência energética no IEE -Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP e conheci o prof. Roberto Zilles, entusiasta da energia solar fotovoltaica. Se ainda hoje a coisa ainda continua precisando "pegar", naquele tempo era preciso mesmo muito entusiasmo.

Mas, eu também acredito que os painéis fotovoltaicos são uma grande solução e que quando nos apercebermos disto, o Brasil tem tudo para assumir posição de destaque, mundialmente falando.
Há muitos exemplos de sucesso por aí, em lugares com muito menos sol, com sistemas integrados à rede pública, economizando grandes quantidades de energia para os seus países, que incentivam o uso dos painéis por consumidores de todas as escalas.

Estou certo que isto acontecerá também aqui e que o entusiasmo do prof. Zilles, que já se conta em décadas, não será em vão. Mas está demorando muito!

Há algumas iniciativas louváveis de técnicos e pesquisadores, para os quais os problemas de aplicação estão resolvidos, mas a coisa só irá mesmo para frente quando houver compromisso sério dos organismos reguladores no sentido de tornar viável a utilização em larga escala dos painéis fotovoltaicos no Brasil. Com tanto sol de graça, é mesmo uma pena não usarmos mais.

A seguir reproduzo video do Discovery Channel sobre o processo de fabricação dos painéis fotovoltaicos e matéria a respeito do cenário brasileiro, publicada na Finestra, com texto da Cida Paiva.

Antonio Macêdo Filho.

video

No Brasil, o meio acadêmico sai na frente não apenas na pesquisa, como também na implantação de projetos com uso de energia fotovoltaica
Por Cida Paiva, Em FINESTRA Edição 56

No Brasil, os primeiros passos

A experiência bem-sucedida de alguns países europeus com o uso dessa fonte de energia renovável e limpa, aliada à crescente crise energética mundial, incentiva projetos com sistemas fotovoltaicos em universidades brasileiras. Fora do círculo acadêmico, no entanto, eles ainda constituem objeto de desejo para o mercado.
A crise de energia que gerou o apagão em várias regiões do país, em 2001, foi um dos sinais da necessidade de buscar novas fontes de fornecimento. No Brasil, o meio acadêmico sai na frente não apenas na pesquisa, como na elaboração de programas de incentivo. O Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal de Santa Catarina (Labsolar/UFSC), que há alguns anos pesquisa e aplica essa tecnologia, vem desenvolvendo os projetos Estádios Solares e Aeroportos Solares, em parceria com o Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas na América Latina (Ideal) e com a Empresa Brasileira de Infra-Estrutura Aeroportuária (Infraero), no caso das instalações aéreas, que já têm como projeto piloto o novo terminal de passageiros de Florianópolis.


Cobertura do prédio administrativo do Instituto de Eletrotécnica da USP ganhou painéis fotovoltaicos

Além disso, um convênio de transferência tecnológica entre Brasil e Alemanha na área energética, assinado no ano passado, tem incentivado encontros para auxiliar na formulação de políticas de apoio mútuo. Presente em uma dessas reuniões, na cidade de Colônia, em que a pauta era energia elétrica, Ricardo Rüther, coordenador do Labsolar e diretor técnico do Ideal, afirmou que “os aeroportos são uma ótima vitrine para demonstrar a tecnologia fotovoltaica e, ao mesmo tempo, compensar um pouco das emissões de CO2 relacionadas à aviação comercial”. Em uma viagem de ida e volta Florianópolis-Brasília, exemplifica Rüther, cada passageiro é responsável pela emissão de cerca de 680 quilos de CO2 na atmosfera, o que corresponde a quase 40 reais (considerando a cotação internacional dos créditos de carbono, adotada em programa para a redução do efeito estufa no planeta). Para que o aeroporto de Florianópolis ficasse completamente abastecido por energia solar, bastaria que, ao longo de um ano, cada um dos mais de 100 milhões de passageiros aéreos no Brasil pagasse menos de 25 centavos.

Instalação em edifício na Universidade Federal do Rio Grande do Sul


Aproveitando a demanda por instalações esportivas, que virá com a Copa do Mundo de 2014 no Brasil, os pesquisadores também trabalham para alinhavar o projeto Estádios Solares, que propõe a implantação de módulos fotovoltaicos nas coberturas, a exemplo do que vem ocorrendo na Alemanha e em outros países europeus. “Estamos na fase de produção piloto, domínio de tecnologia, sem produção comercial significativa”, observa Trajano Viana, pesquisador do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LabEEE), da Universidade Federal de Santa Catarina. Em novembro de 2008, a UFSC sediou o 2º Congresso Brasileiro de Energia Solar, mais uma prova do interesse em aproveitar esse recurso natural como fonte de calor e de geração de eletricidade.



Exemplos de módulos fotovoltaicos





EXPERIMENTO NO IEE


Em São Paulo, o prédio administrativo do Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP) ganhou painéis fotovoltaicos, com potência nominal de 12 quilowatts, instalados em 120 metros quadrados de sua fachada. O sistema produz, em média, 50% das necessidades de energia elétrica da edificação, cuja demanda nos dias de semana é de cem quilowatts-hora. Aos sábados e domingos, o excedente é injetado na rede elétrica. Integrados na fachada como elementos construtivos, os módulos fotovoltaicos produzem energia, reduzem a carga térmica do prédio e também funcionam como brises.

O sistema conectado à rede (on-grid) não permite acúmulo de energia em bateria - se não for consumida, a eletricidade é devolvida automaticamente à rede. Nos países onde essa tecnologia é bem desenvolvida, o ponto de conexão da energia fotovoltaica ocorre antes do contador, fora da instalação da residência. Dessa forma, não há redução de consumo do ponto de vista da concessionária, mas o proprietário do sistema recebe uma tarifa prêmio por quilowatt-hora produzido com o sistema solar, chegando a cinco vezes mais que o valor da tarifa média de referência. “Essas bonificações são uma forma de incentivar os sistemas conectados às redes elétricas”, observa Roberto Zilles, professor do IEE.


Edifício Bionordica AG, Neumarkt / Alemanha






MERCADO DÁ PEQUENOS PASSOS

Ainda não há demanda do mercado brasileiro para a aplicação de painéis fotovoltaicos em edificações. E a oferta existente é de produtos importados, como os oferecidos pela fabricante alemã Schüco, detentora de tecnologia de ponta em sistemas de fachadas. Mas já há mudanças nesse quadro, e a empresa deu um dos primeiros passos nesse sentido, em 2008, ao criar um Departamento de Energia Solar em sua unidade na Argentina, após pesquisas que apontaram a receptividade para o uso desse tipo de energia em obras residenciais. E há planos de propor a mesma ação para o mercado brasileiro em 2010.

Desde a década de 1990, a Schüco desenvolve tecnologia que possibilita aproveitar a luz solar para a geração de energia elétrica. Os projetos amplamente aplicados em edificações em países europeus incluem estudos que indicam o investimento necessário para gerar a energia fotovoltaica desejada para determinada obra. O pacote tecnológico envolve células fotoelétricas, cabeamento, transformadores e sistemas de integração, que podem ser ligados à fachada, à cobertura de vidro, a brises ou outras partes do edifício. Por serem fechadas, as células fotoelétricas impedem a visibilidade entre áreas internas e externas. Assim, os painéis são utilizados, geralmente, em fachadas cegas ou coberturas. “Caso haja interesse no mercado brasileiro, a empresa pode atender a solicitação num prazo entre 30 e 120 dias”, observa Michael Eidinger, gerente geral da Schüco no Brasil.

Placas semitransparentes da Heliodinâmica

A Alcoa, outra grande produtora de sistemas de fachadas, também começa a voltar sua atenção para possíveis movimentos do mercado brasileiro. Na mais recente edição da Fesqua (feira de esquadrias e componentes), realizada no final do ano passado, em São Paulo, a empresa mostrou um protótipo de caixilhos com sistema fotovoltaico, tendo como base uma de suas linhas, a Unit. “Nosso objetivo foi apresentar a tecnologia aqui no Brasil e constatamos que houve grande interesse”, observa Cíntia Figueiredo, coordenadora de novos produtos da Alcoa. Ainda é cedo para detalhar como será o produto final, desenvolvido em parceria com empresas especializadas na tecnologia fotovoltaica, como a Heliodinâmica, fornecedora dos painéis para o protótipo. Apesar da experiência da Alcoa no exterior, onde já oferece os painéis fotovoltaicos entre seus produtos, os estudos para o mercado brasileiro consideram as características regionais, principalmente quanto às tipologias. “Mas é importante frisar que o edifício que vier a utilizar essa tecnologia já deve ser projetado com essa finalidade, o que também envolve a orientação solar e a necessidade de não sofrer sombreamento, entre outros fatores”, explica Cíntia. Ela observa que os painéis fotovoltaicos não devem ser encarados como limitação aos projetos arquitetônicos - ao contrário, como demonstram excelentes exemplos em outros países.
Protótipo da Alcoa, com caixilhos da linha Unit
“O mercado brasileiro ainda está por descobrir a energia fotovoltaica. Trata-se de um dos investimentos mais rentáveis e a durabilidade das placas solares fotovoltaicas é de 25 anos, pelo menos”, afirma Bruno Topel, diretor da Heliodinâmica. Pioneira nessa tecnologia no Brasil, a empresa fabrica placas de até 140 Wp para o setor de telecomunicações e para utilização em locais desprovidos de rede elétrica. Em algumas rodovias de São Paulo há painéis em funcionamento, para os sistemas de controle de tráfego, instalados em postes com cerca de seis metros de altura.

“As placas fotovoltaicas fabricadas pela Heliodinâmica podem ser transparentes nos espaços intercelulares, característica que permite a passagem parcial da luz solar e um efeito visual high-tech”, comenta Topel. Esses painéis podem ser aplicados em fachadas, janelas, coberturas ou sacadas e em diversos tamanhos, formatos e acabamentos, de acordo com as exigências do projeto. “Até mesmo a disposição das células fotovoltaicas pode seguir o padrão desejado”, ele acrescenta.



Sistemas fotovoltaicos isolados






Sistemas fotovoltaicos conectados a rede


MUDANÇAS NA LEI

A produção de energia elétrica a partir de fontes alternativas deve corresponder, até 2020, a 25% de toda a energia gerada e consumida no Brasil. Essa é a proposta do projeto de lei 523/2007, do deputado Mendes Thame (PSDB/SP), em tramitação na Câmara dos Deputados. Ele estabelece ainda que esse índice atinja 35% até 2030. Caso isso não ocorra, ficará proibida a expedição de licenças ambientais para novos empreendimentos convencionais de geração de energia elétrica, mesmo estando em fase de instalação e operação. Atualmente, no Brasil, a tecnologia fotovoltaica vem sendo utilizada em áreas desprovidas de rede elétrica ou onde a energia fornecida é de má qualidade. Nesses locais, a eletricidade fotovoltaica faz funcionar bombas de água, televisores e geladeiras, além de iluminar postos de saúde, escolas, centros comunitários e de pesquisa. Alimenta, ainda, telefonia, internet e cercas elétricas. Em regiões urbanas brasileiras, já é aplicada na sinalização (viária, fluvial, aeroportuária), iluminação pública, semáforos, alimentação de sistemas críticos e energia de backup, entre outros usos, conforme a resolução 83/2004 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).



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