Pesquisadores de SC desenvolvem solução sustentável que converte luz solar em vapor para produzir energia

Na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em Florianópolis, uma estrutura com uma área total de espelhos de 54m² e um absorvedor de 12 metros de comprimento e uma altura estimada de 5 metros da base se destaca entre os centros de estudo e pesquisa. Trata-se de um protótipo de um Concentrador Solar do tipo Fresnel Linear (CFL), que parte do esforço para produzir vapor utilizando a energia térmica do sol. O sistema pode ser utilizado tanto para geração de energia elétrica, quanto vapor para processos industriais.

A pesquisa, coordenada pelo professor Júlio César Passos, do Departamento de Engenharia Mecânica, está em andamento na universidade desde 2014 e propõe a redução do consumo de combustíveis fósseis, como o petróleo, o gás natural e o carvão. Um dos desafios encarados é desenvolver um concentrador com tecnologia nacional e de baixo custo, que pode ser utilizado em indústrias da área têxtil, alimentos e celulose.

No Brasil, a bancada do CFL da UFSC é uma das únicas em operação. Há outros concentradores solares do tipo funcionando no exterior, como na Espanha e na França.

Como funciona
Segundo um dos pesquisadores do protótipo Alexandre Bittencourt de Sá, doutor em Engenharia Mecânica, as fileiras de espelho operam de forma automatizada, acompanhando a movimentação do sol de modo a refletir radiação concentrada em um absorvedor, localizado acima dos espelhos. (Veja vídeo acima)

Essa abordagem da energia solar tem grande aplicabilidade para geração de calor para processos industriais
— Alexandre Bittencourt de Sá, doutor em Engenharia Mecânica

“Isso é feito concentrando a radiação solar em tubos que vão esquentar a água e gerar vapor. Este tipo de tecnologia é chamado de geração direta de vapor. A radiação concentrada permite atingir temperaturas mais elevadas, assim como quando se utiliza uma lupa para colocar fogo em um papel”, explica.

O sistema é projetado para atingir temperaturas de vapor saturado de até 230°C. “Essa abordagem da energia solar tem grande aplicabilidade para geração de calor para processos industriais, tais como secagem, destilação e cozimento. Ao invés de queimar um combustível fóssil, nós estamos utilizando a energia térmica do sol para gerar vapor”, afirma.

Um dos destaques do protótipo foi a tecnologia de prensas desenvolvida para curvar levemente os espelhos, permitindo uma maior concentração no absorvedor. Para tanto se utilizou peças chamadas de “espinhas de peixe”, feitas de chapas de aço galvanizado cortadas a laser.

(Leia matéria completa em G1SC, 05/08/2019)