Geração Solar Térmica

O que é: aproveitamento da irradiação solar para a geração de energia térmica. A geração solar térmica é baseada na coleta dos raios solares, transferindo calor para fluídos (água ou óleo) que estão dentro do sistema de geração. Essa tecnologia permite o uso do sol para gerar eletricidade (também conhecida como geração heliotérmica ou termossolar) ou para aquecimento (com o uso de coletores solares).

Como funciona: fisicamente, a geração solar térmica segue o conceito de geração termelétrica, que é a transferência de energia na forma de calor resultante da diferença de temperatura entre dois corpos.

Quando se trata do uso da energia solar para aquecimento, a energia térmica é obtida com a instalação de coletores solares, que recebem os raios solares e transferem o calor para o fluído que circula por entre os painéis. Esse fluído fica armazenado em um recipiente chamado boiler, uma espécie de tanque térmico. A energia solar térmica é normalmente usada para produzir água quente para banho, aquecer ambientes ou gerar vapor em processos industriais, entre outras utilidades.

Já a geração solar térmica voltada para a produção de eletricidade acontece com a instalação de usinas heliotérmicas ou termossolares, que recorrem a espelhos instalados em pontos específicos que captam a irradiação solar, transformando energia térmica em cinética (movimento de vapor) e depois em eletricidade. Em geral, o sol incide sobre esses espelhos, para aquecer o fluído térmico. A geração heliotérmica pode funcionar com armazenamento de energia, permitindo a operação mesmo após o pôr-do-sol.

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Histórico: os primeiros coletores solares foram desenvolvidos no século XIII, pelo cientista suíço Horace Bénédict De Saussure, feitos de madeira e vidro. Em 1865, o francês Auguste Mouchout criou a primeira máquina capaz de converter a energia solar em mecânica, ao gerar vapor através de um coletor solar e mover um motor com o vapor em alta pressão. No século XIX, surgiram as primeiras tecnologias de células solares fotovoltaicas.

A tecnologia do aquecedor solar é utilizada no Brasil desde a década de 1960, segundo a Aneel. A sua aplicação comercial teve início na década de 1970, em paralelo com o mundo, a partir da crise do petróleo, mas ainda assim, os custos da geração solar eram elevados.

Na década seguinte, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) criou normas para os coletores solares. A redução dos custos de geração solar começou nos anos 2000, com mais assertividade no segmento fotovoltaico. O comportamento decrescente dos preços, porém, não se repetiu com a mesma intensidade para a energia heliotérmica.

No Brasil, a geração de energia heliotérmica de forma centralizada é pouco expressiva, com baixo número de iniciativas, entre concessionárias e o Cepel (Centro de Pesquisas em Energia Elétrica), da Eletrobras. A partir de 2013, o governo federal autorizou a participação da fonte em leilões de energia nova, mas ainda não se tem notícia de projetos.

Dois projetos-piloto estiveram em fase de implantação: o primeiro envolveu o Ministério de Minas e Energia (MME) e o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação e Comunicações (MCTIC), a fim de implantar uma usina de 1 MW no semiárido nordestino – a execução estava a cargo do Cepel com a Chesf. O outro envolveu a instalação de uma torre solar de 3 MW no Vale do Açu, sob responsabilidade da Petrobras.

Desde 2016 está em implantação o Projeto Smile (Sistema Solar Híbrido com Microturbina para Geração de Eletricidade e Cogeração de Calor na AgroIndústria), que prevê duas torres de 100 kW de potência instalada e serão utilizadas para gerar eletricidade e calor em duas atividades agroindustriais. As usinas localizam-se em Pirassununga (SP) e em Caiçara do Rio do Vento (RN).

É bom saber também: O aproveitamento da energia solar como energia térmica no Brasil é mais utilizado em aplicações residenciais, especialmente no aquecimento de água, como substituição a chuveiros elétricos, por exemplo.