Cientistas fazem projeto para coleta eficiente de energia solar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/09/2011

Estrutura do complexo de captura de energia da luz solar, mostrando a organização das moléculas que capturam e transmitem a energia com eficiência extraordinária.[Imagem: Greg Scholes

Circuitos moleculares

A energia solar pode ser capturada de forma eficiente, e transportada por longas distâncias, usando minúsculos circuitos moleculares.

É o que propõe o Dr. Gregory Scholes e seus colegas da Universidade de Toronto, no Canadá.

A equipe descobriu como projetar esses circuitos moleculares, que são 10 vezes menores do que os mais finos fios existentes no interior dos processadores de computador.

A ideia não é nova, mas é radicalmente promissora: imitar a fotossíntese das plantas, criando uma fotossíntese artificial com potencial para ser a fonte definitiva de energia limpa.

O trabalho de vários grupos ao redor do mundo no campo da fotossíntese artificial tem gerado conhecimentos novos na forma como as plantas, algas e bactérias usam a mecânica quântica para otimizar a captura de energia do Sol.

Agora os cientistas juntaram o quebra-cabeças desse conhecimento, mapeando as diversas estruturas moleculares e suas funções - um passo essencial para a sua reprodução de forma artificial, criando "células solares biomiméticas".

Antena biológica

Nas plantas, a luz do Sol é capturada por uma espécie de "antena" biológica, formada por moléculas "coloridas" - corantes ou pigmentos - que direcionam a energia para proteínas especiais, que a utilizam para produzir oxigênio e açúcares.

É isto o que os cientistas estão tentando imitar.

"A produção de combustível solar normalmente começa com a energia da luz sendo absorvida por uma estrutura de moléculas. A energia é armazenada por um breve momento na forma de elétrons em vibração, sendo então transferida para um reator adequado," explica o professor Scholes, citando um esquema artificial.

O grande gargalo está na velocidade com que as moléculas-antena das plantas mantêm a energia - apenas alguns bilionésimos de segundo. Se a energia não for transferida rapidamente, ela pode fritar as estruturas biológicas, matando a planta.

O segredo está nas propriedades quânticas dessas antenas, que são feitas de apenas algumas dezenas de pigmentos.

Foi neste conhecimento que os pesquisadores conseguiram avançar, idealizando meios para replicar o processo de forma artificial usando simulações computadorizadas.

É a primeira vez que os cientistas conseguem descrever com tantos detalhes as funções de cada um dos elementos fotossintéticos das plantas e algas. [Imagem: Scholes et al./Nature Chemistry]

Receita de fotossíntese artificial

Segundo eles, serão necessários quatro elementos básicos para garantir a captura e a distribuição da energia solar com as antenas nanoscópicas.

O primeiro é mais óbvio é o desenvolvimento dos componentes básicos da antena, que devem ser moléculas com alta capacidade de absorção de energia. Esses fotoabsorvedores deverão ser bem distribuídos para aumentar a probabilidade de conversão dos fótons em elétrons em toda a antena.

O segundo elemento é um adequado agrupamento das moléculas absorvedoras de luz, de forma que elas possam: a) absorver diferentes comprimentos de onda; b) criar gradientes de energia para que a energia flua sempre em um determinado sentido; e c) explorar várias rotas para a transferência da energia captada, explorando o fenômeno da coerência quântica.

Também deverá ser garantido que as escalas de energia envolvidas no processo de transferência da energia sejam mais ou menos ressonantes. Isso deverá garantir que os mecanismos de transferência quântica e clássica se combinem para que a energia seja transmitida tanto por distâncias curtas quanto longas - quando várias antenas estiverem conectadas.

O quarto e último elemento é que a transferência de energia não deve ser tão rápida quanto possível, mas tão rápida quanto necessário. Isto significa a necessidade da incorporação de mecanismos regulatórios nas próprias antenas, por exemplo, "peles" que sejam capazes de dissipar qualquer excesso danoso de energia.

Bibliografia:

Lessons from nature about solar light harvesting
Gregory D. Scholes, Graham R. Fleming, Alexandra Olaya-Castro, Rienk van Grondelle
Nature Chemistry

Ponte solar vai gerar quase 1 MW de energia

Fonte Site Inovação Tecnológica.

Ponte solar

Começou a ser construída em Londres, no Reino Unido, a maior ponte solar do mundo.

A ponte vitoriana sobre o rio Tâmisa, construída em 1886, será transformada na fundação da estação Blackfriars.

Sobre ela, a empresa japonesa Sanyo está instalando 4.400 painéis solares fotovoltaicos, criando uma usina solar capaz de gerar 1,1 MW de energia.

Os painéis estão sendo instalados na forma de um teto de 6.000 metros quadrados.

Para compensar a cobertura, "tubos solares" serão usados para captar a luz do Sol e direcioná-la para a iluminação interna. [Imagem: Network Rail]

Usina solar

Em média, os engenheiros calculam que a ponte solar deverá gerar 900.000 kWh de energia, suprindo 50% do consumo da estação e reduzindo as emissões de carbono em 511 toneladas por ano.

Outras técnicas ambientalmente corretas que estão sendo instaladas na estação incluem um sistema de coleta de água da chuva, para uso nos banheiros e na limpeza, e "tubos solares", para captar a luz do Sol e direcioná-la para a iluminação interna.

Microinversor brasileiro viabiliza usinas solares domésticas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/10/2011

É cada vez mais comum ver sobre os telhados das casas e edifícios painéis solares fotovoltaicos para a geração de energia.

Como os painéis solares ainda são caros, um grande incentivo para sua utilização seria a possibilidade de vender a energia gerada para as concessionárias, quando o proprietário da casa não a estivesse utilizando.

Essa geração distribuída de energia é um dos conceitos mais difundidos hoje no mundo, em substituição ao sistema atual, de grandes usinas geradoras que distribuem para consumidores passivos.

Mas, para que os consumidores se transformem em geradores de energia, é necessário um equipamento que possa captar a energia gerada em cada residência e injetá-la na rede de distribuição, onde ela poderá ser compartilhada e usada por outros consumidores.

Foi o que fizeram Jonas Rafael Gazoli, Ernesto Ruppert Filho e Marcelo Gradella Villalva, engenheiros eletricistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Microinversor

Os pesquisadores desenvolveram um microinversor monofásico que permite ligar os painéis solares fotovoltaicos à rede elétrica de baixa tensão.

Os sistemas fotovoltaicos são constituídos basicamente por um ou mais painéis solares, acoplados a um microinversor eletrônico. A função básica do inversor é converter a eletricidade de corrente contínua, como é gerada pelas células solares, em corrente alternada, que é a forma pulsada de energia presente na rede elétrica.

Como uma placa solar produz cerca de 25 volts (V) em corrente contínua, a função do microinversor é compatibilizar essa energia com a tensão de 127 V ou 220 V da corrente alternada da rede elétrica.

Para a produção local de energia, basta instalar o painel solar no telhado da residência e o microinversor em um ponto da rede, como se fosse um eletrodoméstico.

Se o consumo da residência for inferior à produção, o excesso pode ser exportado para a concessionária local. Um medidor bidirecional instalado em substituição ao medidor de energia padrão permitirá registrar a energia fornecida e recebida ao longo do dia, de forma que o usuário pague apenas pela diferença.

Capacitores eletrolíticos

Segundo Gazoli, a grande inovação do seu microinversor é a eliminação dos capacitores eletrolíticos, componentes responsáveis pelo armazenamento momentâneo de energia.

Esses componentes possuem vida útil curta, de sete anos em média, quando trabalham sob temperaturas altas, como no caso da geração solar de energia.

Já um sistema fotovoltaico tem uma vida útil da ordem de 25 anos, o que força a troca do equipamento várias vezes.

O principal objetivo da pesquisa da Unicamp é construir um microinversor com grande vida útil que não use capacitores eletrolíticos, equiparando assim a vida útil de todos os equipamentos usados na "usina doméstica".

O Brasil ainda não possui uma regulamentação que permita a negociação direta da energia produzida por particulares com as concessionárias, embora o assunto esteja em discussão sob o patrocínio da Abinee (Associação Brasileira da Indústria Eletro Eletrônica).

Mineirão vai produzir energia solar e beneficiar casas vizinhas

Fonte: Portal 2014

O estádio Mineirão, que está em reforma para a Copa do Mundo de 2014, aproveitará a energia solar para gerar eletricidade, o que beneficiará as residências vizinhas, informou nesta quarta-feira uma fonte do setor elétrico.
"A cobertura do estádio será construída em um material que receberá a radiação solar, e depois, uma planta geradora se transformará em eletricidade para ser aproveitada dentro do próprio estádio", disse à agência Efe o diretor de Relações Institucionais da Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig), Luiz Henrique Michalick.
A energia excedente poderá ser utilizada para levar eletricidade a 743 casas próximas ao estádio de Belo Horizonte, um dos candidatos para ser sede da partida de inauguração do Mundial.
A Cemig investirá R$ 2,7 milhões em ampliação e adequação de suas redes na capital mineira até 2014.
Desse orçamento, R$ 1 milhão será destinado às obras da parte elétrica do Mineirão e do ginásio poliesportivo Mineirinho, incluindo o projeto de geração a partir da energia solar.

Com uma segunda planta geradora de energia solar no ginásio, o número de residências que serão beneficiadas se ampliará para 1.500.
O estudo de viabilidade do projeto de geração de energia solar no estádio foi elaborado pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
A capacidade de energia instalada no Mineirão será de 1 mil quilowatts e uma produção calculada de 1.200 megawatts/hora.
O superintendente de Tecnologia e Alternativas Energéticas da Cemig, Alexandre Heringer Lisboa, contou à Efe que a empresa administra com autoridades como será feito para comercializar a energia que será gerada a partir da cobertura do estádio.

Eletrosul convoca interessados em em licitação de usina solar

A Eletrobras Eletrosul receberá, nos próximos dias 21 e 22, em sua sede em Florianópolis (SC), representantes de empresas interessadas em participar da concorrência internacional para a implantação do projeto Megawatt Solar. O empreendimento prevê a instalação, na cobertura do prédio da estatal, um conjunto de placas fotovoltaicas para a geração de energia, somando uma capacidade de 1MWp. A expectativa é de que o edital da licitação seja publicado ainda neste mês.

No dia 21, está programada uma visita técnica às instalações da Eletrosul para que as empresas possam conhecer os detalhes do local de implantação da usina solar. Os módulos fotovoltaicos – responsáveis pela captação da radiação – serão instalados nas coberturas do edifício-sede e dos estacionamentos, o que totalizará uma área de quase 10 mil metros quadrados.

Na quarta-feira (22), profissionais da Eletrosul farão uma apresentação de detalhes do projeto e abrirão espaço para questionamentos. As minutas das especificações técnicas que comporão os documentos da licitação ainda estão disponíveis na página da Eletrosul na internet.

Os interessados em acompanhar a visita e a reunião técnica terão que se inscrever por email (licitacao.megawatt@eletrosul.gov.br).

fonte - http://www.jornaldaenergia.com.br/ler_noticia.php?id_noticia=6831&id_tipo=3&id_secao=8

Teto solar gigante fornece energia para linha férrea da Bélgica

Um enorme túnel metálico recém construído em uma linha de trens acaba de ser entregue na Bélgica. Seu objetivo tem dupla funcionalidade: proteger a linha contra eventuais quedas de árvores e fornecer energia elétrica para o funcionamento dos trens.

Empresa responsável pelo “túnel de energia solar” construiu duas fazendas similares na França.

O projeto é resultado de um trabalho realizado pela Enfinity, empresa de energia renovável por trás do projeto, também responsável pela construção de projetos semelhantes ao longo das linhas de trem nos arredores de Londres.

O túnel, com duas milhas de extensão, deve fornecer 50% da energia utilizada para manter ativa a estação de Antuérpia. De fato, a ideia de cobrir a estrutura metálica com os 16 mil painéis solares só veio depois que a produção do túnel de proteção já estava decidido, para evitar a necessidade de abater árvores muito antigas e ambientalmente protegidas. Com a construção desta estrutura, a necessidade de derrubar árvores acabou sendo imensamente reduzida, mantendo intacta a floresta ancestral da região.

Para as empresas operadores de trens, é uma forma perfeitamente adequada de reduzir suas emissões de carbono, afirmou Bart Van Renterghem, responsável pela empresa belga Enfinity no Reino Unido, ao jornal inglêsThe Guardian. “Os projetos não geram protestos como os de energia eólica”, resume.

A empresa foi notícia recentemente por outro feito semelhante, ao apresentar duas fazendas de energia solar no Parque Les Mees, na França, que abrangem uma área de 89 hectares e devem gerar, juntas, aproximadamente 18.2MW de energia.

As fazendas são parte de um projeto ainda maior na região, que deverá contar com cerca de 200 hectares de painéis solares e produzir cerca de 100 MW, até o final de 2011.

Google anuncia investimentos de US$ 500 milhões em parque de energia eólica

Shepherds Flat pretende ser o maior parque desse tipo de energia no mundo. Junto com o Google participam do investimento as companhias japonesas Itochu Corporation e Sumitomo Corporation

REDAÇÃO ÉPOCA, COM AGÊNCIA EFE

Depois de anunciar investimentos para a construção da maior usina de energia solar, o Google anunciou que colocará US$ 500 milhões em um projeto para a construção do maior parque eólico do mundo, mais um de seus investimentos em energia sustentável. A informação foi confirmada nesta terça-feira (19) pelo grupo norte-americano General Electric (GE), que ficará responsável pelas turbinas do parque a ser construído no Estado do Oregon. 

Junto com o Google participam do investimento as companhias japonesas Itochu Corporation e Sumitomo Corporation, que se tornarão, junto à gigante da internet, coproprietárias do complexo. 

"Este projeto é particularmente atrativo porque usa um sistema de turbinas muito avançado, além de gerar energia limpa e renovável", disse o responsável de operações comerciais verdes do Google, Rick Needham. 

O parque eólico incluirá 338 aerogeradores da GE, que ficará responsável pela manutenção destes pelos primeiros dez anos de operações. No total, as instalações foram avaliadas em US$ 2 bilhões e devem gerar cerca de 845 megawatts quando estiverem em funcionamento em 2012. 

Chamado de Shepherds Flat, o parque, a ser instalado nos condados de Gilliam e Morrow, servirá quase que exclusivamente ao Estado da Califórnia, vizinho do Oregon. O abastecimento energético californiano trará à costa oeste dos EUA, enfim, uma grande usina de energia renovável. 

O Google já investiu mais de US$ 350 milhões no setor das energias renováveis, incluindo o projeto da maior usina de energia solar do mundo, que está sendo construída na própria Califórnia. Já a japonesa Itochu tem investimentos em mais de 15 usinas nos EUA, e a Sumitomo possui duas usinas eólicas no Japão, uma na China e já é coproprietária de outra nos Estados Unidos junto à GE.

Rali de Barcos Movidos a Energia Solar

Começou neste domingo, em Florianópolis, o Desafio Solar Brasil. O campeonato de barcos elétricos abastecidos com energia solar vai até o próximo sábado, no Lagoa Iate Clube (LIC), na Capital. O evento é uma oportunidade de testar projetos de universidades brasileiras que pesquisam a tecnologia para que, no futuro, possamos ter embarcações não poluentes para uso comercial.

Participam das provas barcos dos Departamentos de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) —campus Florianópolis — e de Engenharia da Mobilidade — Joinville —, além de outros 10 montados por instituições do Rio de Janeiro.
Inspirado no Frisian Solar Challenge - competição realizada a cada dois anos na Holanda, a versão brasileira foi criada pelo Pólo Náutico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), que organizou o evento em 2009, em Paraty. São duas categorias: monocascos e catamarãs (embarcações com dois cascos). Das equipes, a que somar o melhor tempo final é a vencedora. A disputa é uma forma de fazer os universitários buscarem a superação nos projetos para beneficiar o meio ambiente. 


O barco de seis metros de comprimento por 2,3 metros de largura conta com seis placas de silício, responsáveis por captar a energia solar — que é transformada em elétrica — e carregar as baterias. Quando está na água, também faz o motor elétrico, que é ligado à hélice, trabalhar e movimentar o barco. Para potencializar a velocidade da embarcação, os cascos são feitos de materiais leves, como fibra de vidro. O modelo chega a uma velocidade de 15 quilômetros por hora.


O Laboratório de Energia Solar (Labsolar) da UFSC está desenvolvendo um barco com capacidade para cinco pessoas para ser utilizado pelo Instituto Ekko Brasil, que monitora as lontras da Lagoa do Peri. Como trata-se de uma área de proteção permanente (APP), é proibido o uso de embarcações movidas a combustível. O projeto vai facilitar o trabalho dos pesquisadores, que hoje utilizam canoas para percorrer os 5,2 quilômetros quadrados da lagoa. O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) liberou uma verba de R$ 100 mil para o projeto.