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Pesquisa avalia implicação das mudanças climáticas na geração de energia fotovoltaica no Brasil

14/06/2022

Os equipamentos de geração de energia fotovoltaica também terão que se adaptar

A realidade irrefutável das mudanças climáticas leva a ciência a se antecipar aos problemas para apresentar soluções viáveis para o que nos espera. Se os combustíveis fósseis estão com os dias contados, como gerar energia limpa e de qualidade? No Brasil, atualmente, 60% da energia consumida vêm de usinas hidrelétricas. No entanto, as projeções de variações de temperatura e precipitação, bem como os eventos extremos causados pelo aquecimento global, colocam em risco o abastecimento energético da população que depende da hidroeletricidade. Por isso, a abundância da radiação solar por longos períodos do ano torna-se uma alternativa fundamental para países tropicais como o Brasil. Mas até quando? Onde investir na geração deste tipo de energia com boas perspectivas de retorno econômico se nada será como antes no clima? Estas são perguntas investigadas por uma pesquisa realizada na Universidade Federal de Viçosa (UFV). Os resultados podem ajudar a indústria de painéis solares e as políticas públicas a projetarem um futuro que se aproxima rapidamente.

O trabalho realizado no Departamento de Engenharia Agrícola da UFV baseou-se em modelagem numérica para verificar as condições e os locais que devem ser priorizados para obtenção de maior ganho com energia fotovoltaica e para que os empreendimentos tenham viabilidade a médio e longo prazos. A pesquisa fornece uma estimativa do impacto que as mudanças previstas de temperatura e de radiação solar deve ter no potencial de sistemas fotovoltaicos no Brasil. Os pesquisadores também concluíram que, em cenários de mudanças climáticas, a tecnologia utilizada atualmente nestes sistemas precisa ser atualizada com maior rapidez.

A pesquisa foi realizada por Cristian Felipe Zuluaga em seu doutoramento, orientado pelo professor Flávio Justino, e publicada em junho, na Revista Renewable Energy. Segundo os autores, entre 2010 e 2019, a capacidade total instalada de sistemas fotovoltaicos aumentou quase 300% no mundo e é, atualmente, responsável por 3% da demanda global de eletricidade. No Brasil, os sistemas solares respondem por apenas 1,9% da matriz energética. Ainda é insuficiente, mas a demanda por este tipo de energia limpa e renovável é crescente à medida que os países buscam atingir as metas necessárias para redução da temperatura global.

Para leigos, parece óbvio que o aquecimento planetário favorece países como Brasil na geração de energia solar, mas, de acordo com os pesquisadores, a radiação solar de ondas curtas, que é convertida em energia elétrica através dos sistemas fotovoltaicos, é distribuída diferentemente nas regiões do país, e este cenário deve ser alterado nos próximos anos. Até 2070, a tendência é que a radiação seja muito favorável à instalação de plantas solares na região Norte. No Nordeste, o potencial de alto rendimento será entre março e outubro e menor no inverno, quando a demanda de energia é maior. Nas regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul, mesmo que as temperaturas sejam mais altas com o aquecimento global, a radiação necessária à geração de energia tende a não favorecer o aumento de rendimento do potencial fotovoltaico. “Para as temperaturas maiores que excedam um limiar, a eficiência das células fotovoltaicas diminui”, explica o orientador do trabalho.

Ainda segundo Flávio Justino, comparando o presente com o que se espera para as próximas décadas, a interação entre a temperatura e a radiação solar na região Norte favorece o uso de células fotovoltaicas. Já no Centro-Oeste, Sudeste e Sul os resultados mostram que o aumento de temperatura deverá influenciar negativamente a eficiência na conversão da energia solar para fotovoltaica.

As mudanças progressivas nos índices de temperatura e radiação exigem que os equipamentos, hoje disponíveis, se adaptem com mais eficiência. “A melhoria tecnológica nestes equipamentos é de apenas 0,7% por ano. Isso não é suficiente, mesmo quando incluímos o avanço atual no tempo previsto para a série temporal indicada nos modelos de aquecimento global”, diz Christian Zuluaga.

Os pesquisadores calcularam que, se nada for feito, no cenário de mudanças do clima, a capacidade de geração de energia por meio de células fotovoltaicas será 4% menor do que é atualmente no Centro-Sul do país. Parece pouco, mas será muito quando se considerar a necessária mudança na matriz energética do país. “Isso pode representar um prejuízo imenso para as empresas que não se adaptarem”, afirma o professor Flávio.

Os autores alertam, ainda, que os investimentos em energias limpas geradas por vento, água e radiação solar são certeiros para o presente e futuro e uma tendência crescente em todo o mundo. A ciência que envolve as projeções climáticas pode contribuir para otimizar o potencial de geração de energia. E aumentar a eficiência dos equipamentos necessários para captação e conversão da radiação é uma questão-chave para a viabilidade atual e futura da energia fotovoltaica no Brasil.

A pesquisa citada nesta matéria está alinhada aos itens 9 - Indústria Inovação e Infraestrutura e 13 – Ação contra a Mudança Global do Clima dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU). O trabalho foi financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).


Léa Medeiros
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