A Faculdade de Engenharia (FEB), câmpus de Bauru, desenvolveu um sistema mais eficiente de geração de energia solar. O projeto modifica a estrutura mecânica que segura as placas que captam os raios solares, os chamados painéis fotovoltaicos. Com a mudança, o dispositivo se movimenta para aproveitar ao máximo a incidência de luz, gerando 53% mais eletricidade. A invenção é adequada para atender comunidades isoladas em regiões montanhosas ou de reservas florestais.

“O projeto propõe que as placas que retêm a radiação se movimentem para aproveitar o máximo de luz solar diária”, explica o autor do estudo, o professor Alceu Ferreira Alves, da FEB. Esse deslocamento faz com que a captação de luz acompanhe o movimento aparente do sol (chamado assim porque, na verdade, é a terra que gira). A ação é realizada por um microcontrolador de baixo consumo e baixo custo que processa pequenos volumes de informação.

Os modelos convencionais utilizam um suporte fixo para os painéis fotovoltaicos, o que não permite ajustes. As placas são direcionadas para o norte geográfico, numa inclinação constante que depende da latitude do local onde estão instaladas. Há outros sistemas que trabalham com movimentação semelhante à do projeto da Unesp, mas esses dependem de sensores para verificar a posição do sol e que podem falhar na presença de nuvens. No sistema da FEB, a rotação da terra é calculada previamente e acionada pelo microcontrolador.

A pesquisa, que teve origem na tese de doutorado do pesquisador, contou com financiamento da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) e da Fundunesp (Fundação para o Desenvolvimento da Unesp). A orientação foi do professor José Angelo Cagnon, também da FEB.

Retorno do investimento

Outros protótipos que movimentam as placas têm problemas quanto aos motores, apresentam dificuldade técnicas de implantação e gastam muito da energia que é produzida, como explica Ives. No novo modelo, apenas 0,095% da eletricidade gerada é consumida por sua movimentação. Ela é feita por dois motores, que agem independentemente, em tempos diferentes, em um revezamento que ajuda a economizar.

Comparando os custos dos sistemas móvel e fixo, o gasto do primeiro é 35,7% superior, o que é compensado pela obtenção de energia 53% maior. “O retorno do investimento realizado para a implantação desse sistema fotovoltaico com posicionamento automático é mais rápido e ocorre em um tempo 11,23% inferior ao do protótipo fixo”, afirma o pesquisador. O equipamento conta também com baterias, que guardam força para usar à noite, quando é ainda mais necessária.

No modelo apresentado, quatro painéis fotovoltaicos com duas baterias são suficientes para prover uma residência com no máximo 70 m², por quatro horas diárias. Essa habitação poderia ter, por exemplo, oito lâmpadas fluorescentes compactas, um aparelho de TV, um telefone via rádio e uma bomba d’água para irrigar uma plantação e alimentar uma criação de animais. Essa é uma previsão estimada, já que a energia solar depende do nível médio de insolação. Em localidades isoladas, com poucas casas, uso comunitário de aparelhos elétricos e dificuldade de acesso à energia convencional, espera-se que o novo sistema atenda às necessidades da população. 

Alternativa limpa

As principais formas de geração elétrica atuais apresentam problemas ecológicos incompatíveis com a necessidade mundial de diminuir a degradação da natureza. As hidroelétricas, das quais o Brasil depende, utilizam a força da água, mas causam impactos ambientais, em razão dos desvios nos cursos dos rios. As usinas nucleares geram lixo de difícil descarte e apresentam riscos de acidentes catastróficos, como o desastre em Chernobil, na Ucrânia, em 1986. As termoelétricas, muito utilizadas na Europa e nos EUA são as que mais contribuem para a liberação de gases causadores do efeito-estufa, já que queimam matéria-prima derivada do petróleo.

O estudo deve ajudar a desenvolver a energia solar, que é apontada como uma das mais promissoras fontes alternativas. Por enquanto, essa tecnologia ainda tem um custo alto de implantação, por causa do alto preço do silício, material utilizado para fabricar os painéis que captam a luz. Ela também não gera força suficiente para grandes concentrações populacionais.