Acompanhando a trajetória do sol, o concentrador solar parabólico produz energia em larga escala
Por Rosilene Ricardo da Faperj
Aproveitar energia solar para fins industriais: foi com esse objetivo que a empresa petropolitana Global Master Internacional criou o concentrador solar parabólico (CSP), uma forma de usar energia de fontes naturais, como a do sol, para produzir um volume energético grande o bastante para suprir diversas necessidades de uma unidade industrial. Em geral, os equipamentos de energia alternativa produzem pequeno volume de energia, suficiente apenas para unidades residenciais.
Apoiado pelo edital de Apoio à Inovação Tecnológica da FAPERJ e contando com a participação da Universidade Católica de Petrópolis (UCP), o projeto foi desenvolvido pela equipe formada por Rogério Müller, coordenador e dono da Global Master, Fernando Gordalina, idealizador do primeiro protótipo, e o professor Carlos Eduardo Reuther, da UCP. Atualmente, a equipe conta ainda com a contribuição do engenheiro Fábio José Borsatto Leitão e do especialista em automação industrial Célio Gomes. Depois de um modelo experimental, um segundo protótipo foi instalado na empresa Arcoflex e está em fase avançada de testes. No momento, ele fornece energia para a estufa de secagem de uma impressora de flexografia.
Para o funcionamento do equipamento, que só acontece com radiação direta, é necessário que os raios solares, captados pela parabolóica revestida de películas refletoras, se concentrem no foco onde está posicionada uma caldeira térmica contendo um fluido especial, capaz de suportar temperaturas elevadas com baixo coeficiente de dilatação. O objetivo é transferir a energia térmica produzida para um trocador de calor. É daí que a energia será distribuída para uso, de acordo com as necessidades de cada cliente. "No caso da Arcoflex, é preciso produzir ar quente para o sistema de secagem do equipamento de impressão flexográfica. Isso gera significativa economia de energia elétrica, confirmada em estudos e projeções já realizados até o momento.
Usado em combinação com o sistema elétrico atual, poderá formar um sistema híbrido e suprir energia para equipamentos de grande porte", explica o engenheiro Fábio Borsatto, diretor comercial da empresa.
Segundo Rogério Muller, o CSP difere das placas planas, usadas habitualmente para captação de energia solar, basicamente pela faixa de temperatura em que opera. Se nas placas, essa temperatura fica em torno de 70ºC – que é suficiente para aquecer água para uma residência –, no CSP, os níveis médios de energia podem chegar a 500ºC. "Por isso, ele foi desenvolvido para ser utilizado em empresas, que exigem maior volume de energia do que uma casa. Numa residência, o custo do equipamento não é convidativo, e nem seu uso é necessário. Na verdade, é um exagero. Nesse caso, as placas solares são bem eficientes e podem operar, embora com menor eficiência, em condições de baixa incidência direta de sol. Na minha casa, por exemplo, tenho placas suficientes para aquecer a água de banheiros e cozinha", exemplifica.
Para que o concentrador solar parabólico possa acompanhar a "trajetória solar", foi desenvolvido um sofisticado mecanismo de automação que conta com inversores de frequência, motorredutores, sensores de leitura do posicionamento solar e outros componentes, que formam um conjunto de controle de alta tecnologia.
O pesquisador explica as vantagens de cada equipamento. "As aplicações são distintas. No caso de aplicação no aquecimento de água, por exemplo, seja para fins residenciais ou mesmo industriais, os equipamentos planos apresentam maior vantagem. Mas se precisarmos de energia para climatização de ambientes ou ainda para fins industriais, ocupando menor área de instalação, podemos dizer que o CSP é o indicado, especialmente em regiões onde há maior incidência de sol durante o ano. Isso certamente traz significativa economia de despesas, já que o sol é uma fonte abundante, não perecível e não poluente", fala Rogério.
Ele diz ainda que o CSP também está em fase de testes para geração de frio industrial, abastecendo de energia uma geladeira e um aparelho de ar-condicionado da empresa. Outros estudos analisam a possibilidade de o equipamento ser instalado em um abatedouro de aves, em Petrópolis, gerando energia térmica para aquecimento do sistema de água utilizado na depenação do frango e também para produzir gelo para o frigorífico de armazenamento da produção.
Segundo Rogério, é importante frisar que o equipamento não exclui as fontes primárias habituais de geração de energia de cada empresa, seja elétrica, caldeira ou gás. "Ela será usada nos dias nublados ou chuvosos, já que o CSP requer a incidência direta do sol para gerar energia térmica.
Nos dias sem sol ou de baixa geração térmica, devido a uma alta incidência de nuvens, o mecanismo de automação faz a modulação de um sistema para o outro, sem prejudicar o funcionamento da empresa onde estiver instalado."
Um terceiro protótipo, que também será instalado na Arcoflex, entrará em teste no mês de novembro. Embora o projeto ainda esteja em desenvolvimento, a Global Master já vem participando de eventos ligados à área ambiental e de geração de energia. Em setembro, em parceria com a Arcoflex, a empresa esteve no X Festival de Limpeza de Araras, demonstrando o funcionamento de um pequeno protótipo para alunos do ensino médio de escolas da região.
Representantes da Global Master também estiveram presentes, entre as diversas empresas apoiadas pela Fundação, à mostra do Programa Rio Inovador, organizada pela FAPERJ e realizada no Palácio Guanabara, no final de setembro.
"Nosso objetivo é disponibilizar para o mercado um equipamento que proporcione, além da economia financeira, uma economia de recursos naturais. Mas é preciso entender que sua aplicação não substitui as fontes primárias de energia, atualmente empregadas em larga escala em nosso parque industrial. Como, pelo nosso cronograma, a finalização do projeto está prevista para início de 2010, devemos iniciar a comercialização do equipamento logo em seguida", conclui.
Por Rosilene Ricardo da Faperj
Aproveitar energia solar para fins industriais: foi com esse objetivo que a empresa petropolitana Global Master Internacional criou o concentrador solar parabólico (CSP), uma forma de usar energia de fontes naturais, como a do sol, para produzir um volume energético grande o bastante para suprir diversas necessidades de uma unidade industrial. Em geral, os equipamentos de energia alternativa produzem pequeno volume de energia, suficiente apenas para unidades residenciais.
Apoiado pelo edital de Apoio à Inovação Tecnológica da FAPERJ e contando com a participação da Universidade Católica de Petrópolis (UCP), o projeto foi desenvolvido pela equipe formada por Rogério Müller, coordenador e dono da Global Master, Fernando Gordalina, idealizador do primeiro protótipo, e o professor Carlos Eduardo Reuther, da UCP. Atualmente, a equipe conta ainda com a contribuição do engenheiro Fábio José Borsatto Leitão e do especialista em automação industrial Célio Gomes. Depois de um modelo experimental, um segundo protótipo foi instalado na empresa Arcoflex e está em fase avançada de testes. No momento, ele fornece energia para a estufa de secagem de uma impressora de flexografia.
Para o funcionamento do equipamento, que só acontece com radiação direta, é necessário que os raios solares, captados pela parabolóica revestida de películas refletoras, se concentrem no foco onde está posicionada uma caldeira térmica contendo um fluido especial, capaz de suportar temperaturas elevadas com baixo coeficiente de dilatação. O objetivo é transferir a energia térmica produzida para um trocador de calor. É daí que a energia será distribuída para uso, de acordo com as necessidades de cada cliente. "No caso da Arcoflex, é preciso produzir ar quente para o sistema de secagem do equipamento de impressão flexográfica. Isso gera significativa economia de energia elétrica, confirmada em estudos e projeções já realizados até o momento.
Usado em combinação com o sistema elétrico atual, poderá formar um sistema híbrido e suprir energia para equipamentos de grande porte", explica o engenheiro Fábio Borsatto, diretor comercial da empresa.
Segundo Rogério Muller, o CSP difere das placas planas, usadas habitualmente para captação de energia solar, basicamente pela faixa de temperatura em que opera. Se nas placas, essa temperatura fica em torno de 70ºC – que é suficiente para aquecer água para uma residência –, no CSP, os níveis médios de energia podem chegar a 500ºC. "Por isso, ele foi desenvolvido para ser utilizado em empresas, que exigem maior volume de energia do que uma casa. Numa residência, o custo do equipamento não é convidativo, e nem seu uso é necessário. Na verdade, é um exagero. Nesse caso, as placas solares são bem eficientes e podem operar, embora com menor eficiência, em condições de baixa incidência direta de sol. Na minha casa, por exemplo, tenho placas suficientes para aquecer a água de banheiros e cozinha", exemplifica.
Para que o concentrador solar parabólico possa acompanhar a "trajetória solar", foi desenvolvido um sofisticado mecanismo de automação que conta com inversores de frequência, motorredutores, sensores de leitura do posicionamento solar e outros componentes, que formam um conjunto de controle de alta tecnologia.
O pesquisador explica as vantagens de cada equipamento. "As aplicações são distintas. No caso de aplicação no aquecimento de água, por exemplo, seja para fins residenciais ou mesmo industriais, os equipamentos planos apresentam maior vantagem. Mas se precisarmos de energia para climatização de ambientes ou ainda para fins industriais, ocupando menor área de instalação, podemos dizer que o CSP é o indicado, especialmente em regiões onde há maior incidência de sol durante o ano. Isso certamente traz significativa economia de despesas, já que o sol é uma fonte abundante, não perecível e não poluente", fala Rogério.
Ele diz ainda que o CSP também está em fase de testes para geração de frio industrial, abastecendo de energia uma geladeira e um aparelho de ar-condicionado da empresa. Outros estudos analisam a possibilidade de o equipamento ser instalado em um abatedouro de aves, em Petrópolis, gerando energia térmica para aquecimento do sistema de água utilizado na depenação do frango e também para produzir gelo para o frigorífico de armazenamento da produção.
Segundo Rogério, é importante frisar que o equipamento não exclui as fontes primárias habituais de geração de energia de cada empresa, seja elétrica, caldeira ou gás. "Ela será usada nos dias nublados ou chuvosos, já que o CSP requer a incidência direta do sol para gerar energia térmica.
Nos dias sem sol ou de baixa geração térmica, devido a uma alta incidência de nuvens, o mecanismo de automação faz a modulação de um sistema para o outro, sem prejudicar o funcionamento da empresa onde estiver instalado."
Um terceiro protótipo, que também será instalado na Arcoflex, entrará em teste no mês de novembro. Embora o projeto ainda esteja em desenvolvimento, a Global Master já vem participando de eventos ligados à área ambiental e de geração de energia. Em setembro, em parceria com a Arcoflex, a empresa esteve no X Festival de Limpeza de Araras, demonstrando o funcionamento de um pequeno protótipo para alunos do ensino médio de escolas da região.
Representantes da Global Master também estiveram presentes, entre as diversas empresas apoiadas pela Fundação, à mostra do Programa Rio Inovador, organizada pela FAPERJ e realizada no Palácio Guanabara, no final de setembro.
"Nosso objetivo é disponibilizar para o mercado um equipamento que proporcione, além da economia financeira, uma economia de recursos naturais. Mas é preciso entender que sua aplicação não substitui as fontes primárias de energia, atualmente empregadas em larga escala em nosso parque industrial. Como, pelo nosso cronograma, a finalização do projeto está prevista para início de 2010, devemos iniciar a comercialização do equipamento logo em seguida", conclui.
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