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A energia heliotérmica converte o calor do sol em energia elétrica
A energia heliotérmica, também chamada de Concentrating Solar Power (CSP) ou termossolar, consiste em um tipo de energia solar. Dessa forma, ela faz parte de um grupo de energias renováveis que busca diminuir a emissão de gases poluentes no mundo. Assim, esta energia renovável é usada para a conversão de radiação solar em eletricidade de forma indireta.
Esse tipo de energia é frequentemente instalado em uma usina heliotérmica, também conhecida como planta heliotérmica ou usina termossolar. Isso porque é necessário um território extenso para a instalação de seus coletores e espelhos solares, inviabilizando instalações menores.
Como funciona a energia solar heliotérmica?
No sistema, são utilizados painéis solares feitos de espelhos, que concentram os fótons da luz solar provenientes da irradiância direta normal (DNI) do Sol.
A DNI, por sua vez, trata-se de um tipo de radiação solar que passa diretamente pela atmosfera até a superfície sem interferências de agentes externos, como nuvens e poluição. Ela é comum em regiões subtropicais e/ou com altas altitudes.
Assim, os raios solares são concentrados em um absorvedor que contém um fluido de transferência de calor, ou fluido térmico. Este fluido é normalmente aquecido entre 600ºC a 1.200ºC, dependendo da tecnologia utilizada.
Depois, o fluido é usado para acionar um motor térmico, produzindo eletricidade. Por isso, esse processo de geração de energia elétrica é caracterizado como indireto.
Quais são os tipos de sistemas de energia heliotérmica?
A energia CSP dispõe de diversas tecnologias heliotérmicas, classificadas pela disposição de seus refletores. Assim, elas são divididas em dois focos: foco linear e foco pontual.
Foco linear
O foco linear é composto pelo sistema refletor linear Fresnel e pelo cilindro parabólico. O refletor linear Fresnel caracteriza-se por fileiras enormes de painéis espelhados, que concentram a luz solar em tubos receptores paralelos, localizados na parte de cima. Assim, o fluido passa e é aquecido, gerando energia elétrica.
Por outro lado, o cilindro parabólico trata-se de fileiras formadas por refletores em forma de parábola, que concentra a radiação solar em canos absorvedores.
Foco pontual
O sistema de torres centrais, por sua vez, arranjam os painéis para direcionar a luz solar em um ponto específico. Desse modo, os painéis são colocados em torno de uma torre, que atua como receptor de calor e armazena o fluido aquecido.
Por fim, há o disco parabólico-Stirling que reflete a luz solar para um receptor localizado acima do disco.
Qual a diferença de energia solar fotovoltaica e energia heliotérmica?
Embora a fonte de energia seja a mesma para ambos os sistemas, eles se diferenciam no mecanismo de conversão de energia. A energia fotovoltaica diz respeito à conversão de radiação solar em eletricidade de forma direta, isto é, por meio de células fotovoltaicas feitas, principalmente, de silício cristalino. Dessa forma, os fótons atingem a superfície de suas células, ionizando o material e criando uma corrente elétrica.
A energia heliotérmica, por sua vez, baseia-se na conversão indireta, capturando energia térmica para, assim, transformá-la em eletricidade.
Quais são as vantagens da energia heliotérmica?
A energia termossolar possui sistemas de armazenamento de energia. Isso significa que ela permite que o calor produzido seja armazenado, o que resulta na geração de energia elétrica mesmo sem incidência de sol. Assim, a geração de eletricidade pode se estender por até 18 horas após a cessão de irradiância solar no local.
Portanto, ela é considerada uma forma de energia despachável, o que a diferencia de uma usina fotovoltaica ou eólica, por exemplo. Isso porque essas últimas têm uma geração de energia intermitente, isto é, a produção acaba no momento em que não há mais fonte.
Quais condições podem interferir ao optar por utilizar a geração de energia heliotérmica?
As usinas de energia CSP requerem grandes espaços para a instalação dos painéis. Isso pode acarretar em problemas de disponibilidade do solo e disputas por terra. Além disso, por não ser muito difundida, o custo de geração de energia heliotérmica torna-se mais alto por kWh, o que aumenta a preferência dos consumidores por alternativas mais baratas.
Existe energia heliotérmica no Brasil?
Planta heliotérmica experimental da Cesp junto a usina hidrelétrica Porto Primavera, no rio Paraná, na divisa de São Paulo com Mato Grosso do Sul. Imagem de Cesp em Pesquisa Fapesp
A energia heliotérmica não é tão difundida no Brasil. A primeira instalação no país está localizada no estado de São Paulo. O projeto custou cerca de R$ 56 milhões, segundo a Agência Pesquisa Fapesp e conta com 576 espelhos retangulares feitos de alumínio.
