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TECNOLOGIA

Projeto de energia térmica solar

O governo dos Estados Unidos anunciou que vai financiar a instalação de teste em escala piloto para demonstrar uma tecnologia de energia térmica solar concentrada (CST) de próxima geração que a Austrália ajudou a desenvolver. A tecnologia CST de partículas decrescentes é 100% renovável e pode armazenar várias horas de energia térmica para geração de energia firme e totalmente despachável. O sistema térmico estável tem baixo custo, com aplicações para geração de energia e processamento de calor em mineração, processamento de minerais, processamento químico e outros processos industriais de alta temperatura. A participação da Austrália no projeto aconteceu por meio do Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI), uma colaboração internacional de pesquisa de dez anos e US$ 100 milhões, financiada (50%) pela Australian Renewable Energy Agency (ARENA). A agência científica nacional da Austrália, CSIRO, tem sido um dos principais contribuintes externos para a tecnologia de queda de partículas que está sendo desenvolvida pelos Estados Unidos no Sandia Laboratories, que receberá US$ 25 milhões do Departamento de Meio Ambiente norte-americano para ajudar na construção de uma planta de demonstração em Albuquerque, Novo México (EUA). O sistema de partículas em queda em Sandia foi desenvolvido nos últimos dois anos com contribuições significativas da Austrália, incluindo CSIRO, a Australian National University e a University of Adelaide. A CSIRO, por meio da ASTRI, também construiu seu próprio sistema de queda de partículas em escala piloto em sua instalação de energia solar em Newcastle. “Estamos muito satisfeitos que nossos colegas americanos tenham escolhido esta tecnologia como o caminho a seguir para a tecnologia CST”, disse Wes Stein, diretor de tecnologia da ASTRI e gerente de pesquisa térmica solar da CSIRO. “Temos trabalhado em estreita colaboração com os Estados Unidos há vários anos na próxima geração de tecnologia CST e a decisão norte-americana reflete nossos esforços e reconhece as contribuições australianas para o desenvolvimento deste sistema”. A tecnologia envolve uma cortina descendente de pequenas partículas que é aquecida pela luz solar concentrada até bem acima de 700°C e então armazenadas como energia térmica para uso diurno ou noturno, para gerar eletricidade ou para fornecer calor de processo industrial de alta temperatura. Temperaturas acima de 1.000°C são possíveis, dependendo do processo. A próxima fase do projeto norte-americano projetará e testará um sistema CST de partículas térmicas caindo em escala de megawatts. Como um projeto de demonstração, terá potencial para operar por milhares de horas e foi projetado para mais de seis horas de armazenamento de energia em temperaturas bem acima de 700°C.

O governo dos Estados Unidos anunciou que vai financiar a instalação de teste em escala piloto para demonstrar uma tecnologia de energia térmica solar concentrada (CST) de próxima geração que a Austrália ajudou a desenvolver. A tecnologia CST de partículas decrescentes é 100% renovável e pode armazenar várias horas de energia térmica para geração de energia firme e totalmente despachável. 

O sistema térmico estável tem baixo custo, com aplicações para geração de energia e processamento de calor em mineração, processamento de minerais, processamento químico e outros processos industriais de alta temperatura. A participação da Austrália no projeto aconteceu por meio do Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI), uma colaboração internacional de pesquisa de dez anos e US$ 100 milhões, financiada (50%) pela Australian Renewable Energy Agency (ARENA). 

A agência científica nacional da Austrália, CSIRO, tem sido um dos principais contribuintes externos para a tecnologia de queda de partículas que está sendo desenvolvida pelos Estados Unidos no Sandia Laboratories, que receberá US$ 25 milhões do Departamento de Meio Ambiente norte-americano para ajudar na construção de uma planta de demonstração em Albuquerque, Novo México (EUA). O sistema de partículas em queda em Sandia foi desenvolvido nos últimos dois anos com contribuições significativas da Austrália, incluindo CSIRO, a Australian National University e a University of Adelaide.

A CSIRO, por meio da ASTRI, também construiu seu próprio sistema de queda de partículas em escala piloto em sua instalação de energia solar em Newcastle. “Estamos muito satisfeitos que nossos colegas americanos tenham escolhido esta tecnologia como o caminho a seguir para a tecnologia CST”, disse Wes Stein, diretor de tecnologia da ASTRI e gerente de pesquisa térmica solar da CSIRO. “Temos trabalhado em estreita colaboração com os Estados Unidos há vários anos na próxima geração de tecnologia CST e a decisão norte-americana reflete nossos esforços e reconhece as contribuições australianas para o desenvolvimento deste sistema”. 

A tecnologia envolve uma cortina descendente de pequenas partículas que é aquecida pela luz solar concentrada até bem acima de 700°C e então armazenadas como energia térmica para uso diurno ou noturno, para gerar eletricidade ou para fornecer calor de processo industrial de alta temperatura. Temperaturas acima de 1.000°C são possíveis, dependendo do processo.

A próxima fase do projeto norte-americano projetará e testará um sistema CST de partículas térmicas caindo em escala de megawatts. Como um projeto de demonstração, terá potencial para operar por milhares de horas e foi projetado para mais de seis horas de armazenamento de energia em temperaturas bem acima de 700°C.

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ENERGIA SOLAR
Investimentos para descarbonizar o planeta

Segundo estudo recente da Agência Internacional de Energia Renovável (International Renewable Energy Agency – IRENA, em inglês), a potência mundial com tecnologia fotovoltaica atingiu 480,3 GW no final de 2018. Com o objetivo de descarbonizar o planeta, os cinco principais países têm investido cada vez mais em energia solar. São eles, China (175 GW), Japão (55,5 GW), Estados Unidos (49,6 GW), Alemanha (45,9 GW) e Índia (26,8 GW). O mercado de energia solar tem crescido também no Brasil e estima-se que atualmente a potência operacional total seja de 5.114,3 MW, conforme levantamento da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar). Entre 2012 e 2019, a associação comenta que foram criados mais de 130 mil empregos no setor. Entre as vantagens da energia solar fotovoltaica estão o fato dela ser totalmente renovável, infinita, e não emite gases poluentes, além do baixo custo de manutenção. Também ocupa pouco espaço e permite a instalação em diversos lugares, mesmo os mais remotos. De acordo com o empresário e investidor do ramo de energia renovável, Ricardo Delneri, e um dos sócios-fundadores da Renova Energia, "a fonte solar é renovável, não polui e poderá ser uma aliada importante no aumento do número de empregos no País”. “Nos painéis fotovoltaicos e nas usinas heliotérmicas, a luz solar é convertida em energia elétrica e térmica. Já no aquecimento solar, a luz solar é convertida em energia térmica”, complementa o executivo. Sua avaliação é que a fonte solar irá crescer de forma muito acentuada pelos próximos anos e que dentro de alguns anos estará na casa de milhões de brasileiros.

27 de abril, 2020
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LÍTIO
Austrália pode reciclar e reutilizar baterias

De acordo com o relatório "Reciclagem de baterias de lítio na Austrália" do CSIRO, o país da Oceania pode se tornar o líder em reutilização e reciclagem de baterias de lítio-íon. O estudo aponta que este tipo de lixo cresce 20% ao ano mundialmente. O levantamento aborda a crescente demanda por tecnologia de lítio, atualmente usada em grandes quantidades em dispositivos eletrônicos e domésticos. As baixas taxas de reciclagem de baterias podem ser superadas através de uma melhor compreensão da importância da reciclagem, melhores processos de coleta e da implementação de formas de reciclagem eficientes. Hoje em dia apenas 2% das 3.300 toneladas anuais de resíduos de baterias de íons de lítio da Austrália são reciclados. Com a taxa de crescimento de 20% anual, esta quantidade pode ultrapassar 100 mil toneladas até 2036, mas caso seja reciclado, 95% dos componentes podem ser transformados em baterias novas ou usados em outras indústrias. Como efeito de comparação, das 150 mil toneladas de baterias de chumbo-ácido vendidas em 2010, 98% foram recicladas. A maior parte dos resíduos de baterias da Austrália é embarcada para o exterior, e os resíduos deixados em aterros sanitários, levando a possíveis incêndios, contaminação ambiental e riscos à saúde humana. A pesquisa da CSIRO apoia esforços de reciclagem, com pesquisas em andamento sobre processos de recuperação de metais e materiais, desenvolvimento de novos materiais de bateria e suporte para a economia circular em torno do reaproveitamento e reciclagem de baterias. "Como líder mundial na adoção de sistemas solares e de baterias, devemos administrar com responsabilidade nosso uso de tecnologia de lítio-íon para apoiar nosso futuro de energia limpa; a CSIRO estabeleceu um caminho para isso", disse o líder da pesquisa de baterias CSIRO, Dr. Anand. Bhatt. O especialista afirma ainda que a Austrália pode extrair valor adicional dos materiais existentes, minimizar o impacto no meio ambiente e também catalisar uma nova indústria na reutilização / reciclagem de íons de lítio. O Dr. Bhatt e sua equipe estão trabalhando com a indústria para desenvolver processos que possam apoiar a transição para a reciclagem doméstica de baterias de íons de lítio. "O desenvolvimento de processos para efetivamente e eficientemente reciclar essas baterias pode gerar uma nova indústria na Austrália. Além disso, a reciclagem efetiva de baterias de lítio pode compensar as preocupações atuais em torno da segurança do lítio", disse Bhatt. A CEO da Iniciativa de Reciclagem de Bateria da Austrália, Libby Chaplin, disse que o relatório chegou em um momento crítico. "Estamos correndo para um mundo onde as baterias de lítio são uma parte muito importante de nosso suprimento de energia, mas ainda temos algum trabalho real a fazer para garantir que possamos reciclar o produto final assim que ele chegar ao seu uso por data". Disse Libby. “O documento da CSIRO fornece informações críticas em um momento oportuno, dadas as discussões sobre como moldar um esquema de gerenciamento de produtos para o setor de armazenamento de energia”. O relatório também descobriu que a pesquisa, o governo e a indústria devem trabalhar de perto para desenvolver padrões e soluções de melhores práticas para essa questão.

28 de julho, 2018
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ENERGIAS LIMPAS
Uma usina solar do tamanho de Paris

As areias do deserto do Saara, no Marrocos, estão abrigando uma usina solar do tamanho de Paris, contribuindo para que o continente mude rapidamente a forma como produz energia. As placas solares cobrem uma área de aproximadamente 1,4 milhão de metros quadrados, mais ou menos equivalente àquela que é ocupada pela capital francesa. A primeira fase da usina gerou eletricidade suficiente para abastecer 650 mil residências quando foi ligada, em 2016. Em 2020, ou talvez antes, a usina, que custou US$ 9 bilhões, vai gerar 580 megawatts, o que dá para suprir mais de um milhão de residências. Localizada próximo à cidade de Ouarzazate, que é conhecida como a porta de entrada para o deserto do Saara, a usina, que foi batizada com o nome de Noor (que em árabe significa luz) poderá propiciar o surgimento de uma nova indústria para um país que até não muito tempo importava 97% de seu consumo energético. O Marrocos pretende, no futuro próximo, exportar energia a partir de fontes limpas para a Europa e outros lugares do continente africado. Na primeira fase, a planta tem capacidade para fornecer 160 MW, mas a capacidade máxima projetada é de 580 MW, permitindo que o país reduza em milhares de toneladas as emissões de carbono. Mais três fases deverão estar em funcionamento até meados de 2018. O Marrocos pretende gerar 42% de sua energia a partir de fontes renováveis (energia solar, eólica e hidrelétrica) até 2020, aumentando para 52% até 2030. A usina Noor utilizou métodos inovadores para gerar e armazenar os raios do sol, particularmente os mais recentes desenvolvimentos em energia solar concentrada: os raios solares são concentrados em um óleo sintético que passa pelos tubos e aquece a 350 o C, criando um vapor d´água que aciona um gerador movido a turbina.

7 de maio, 2018
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VEÍCULOS ELÉTRICOS
Tecnologia para reduzir emissões

A CSIRO desenvolve há dois anos projeto para separar hidrogênio puro de outros gases, neste caso a amônia, para obter um produto de alto teor de pureza e aplicá-lo em veículos elétricos. A tecnologia de reator de membrana da CSIRO será capaz de preencher uma lacuna entre a produção, e distribuição de hidrogênio sob a forma de uma unidade modular que pode ser usada em, ou perto de, uma estação de reabastecimento. O projeto recentemente recebeu US$ 1,7 milhão do Fundo de Doação de Ciência e Indústria (SIEF). A pesquisa foi bem recebida pela indústria e é apoiada por BOC, Hyundai, Toyota e Hydrogen Renováveis Pty Ltd. Atualmente, o transporte e armazenamento de hidrogênio é complexo e relativamente caro, tornando a exportação desafiadora comercialmente. A membrana permitirá que o hidrogénio seja transportado na forma de amoníaco (que já está sendo comercializado globalmente), e depois reconvertido de volta ao hidrogénio no ponto de utilização. A fina membrana de metal permite que o hidrogênio passe, enquanto bloqueia todos os outros gases. Nos estágios finais de desenvolvimento, o dispositivo está sendo refinado, pronto para implantação comercial. Os avanços recentes nas tecnologias solar e eletroquímica abrem espaço para produção de hidrogênio renovável e uma forma de evitar cada vez mais combustíveis fósseis nos setores de energia e transporte, criando simultaneamente novas oportunidades de exportação. O Chefe Executivo do CSIRO, Larry Marshall, está animado com a perspectiva de um crescente mercado global de hidrogênio limpo e o potencial de uma indústria nacional de exportação de hidrogênio renovável, para beneficiar a Austrália.

15 de maio, 2017
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Itaipu e Exército inauguram projeto-piloto

A Itaipu Binacional e o Exército Brasileiro estão inaugurando o projeto-piloto de segurança energética – módulo 1 de Armazenamento de Energia em Brasília (DF). O projeto conta ainda com a parceria da Fundação Parque Tecnológico Itaipu (FPTI) e tem como objetivo testar e desenvolver produtos e equipamentos voltados para a segurança energética do País, assim como soluções de mobilidade sustentável para o Brasil. A Diretoria da Itaipu vai repassar um veículo elétrico e um eletroposto de abastecimento monitorado pelo sistema de gestão de mobilidade inteligente MOBI.ME. Em contrapartida, o Exército disponibilizou parte do sistema para a geração de energia solar. A Itaipu forneceu as baterias (FIAMM) e o sistema de armazenamento de energia (Ingrid), além do veículo elétrico em comodato e o eletroposto. A instalação é uma ação conjunta dos parceiros da Itaipu, a FPTI e o próprio Exército. O sistema de armazenamento de energia instalado no quartel-general do Exército Brasileiro em Brasília atenderá aos escritórios, o sistema de segurança sul do quartel e fornecerá energia para um eletroposto, que abastecerá veículos elétricos. Segundo a Diretora financeira executiva da Itaipu, coordenadora do projeto MOBI.ME, Margaret Groff, o sistema de armazenamento de energia é híbrido e poderá coordenar várias fontes simultaneamente (solar, eólica, hidrelétricas, diesel, biometano e geotérmica, entre outras). Brasília foi escolhida para o projeto-piloto por ser a segunda maior insolação do Brasil, com grande potencial de energia solar. Foram instalados 360 painéis fotovoltaicos conectados a seis inversores solares com potência total de 90 kW. Estes inversores são conectados entre si e a outro inversor master híbrido, com potência máxima de 125 kW, que é ligado à rede elétrica e a um banco de baterias, permitindo a gestão energética do sistema. Esse inversor é responsável por fazer o carregamento das baterias utilizando energia solar prioritariamente. No total, são doze baterias de sódio com acumulação de 282 kWh. As baterias utilizadas no projeto-piloto são 100% recicláveis, possuem alta densidade energética e funcionam à temperatura ambiente. O sistema é controlado por um software desenvolvido pela empresa espanhola Ingrid, com a colaboração da Itaipu e FPTI. O equipamento possui como estratégia duas funções concomitantes, autonomia e economia. Para compor todo o projeto-piloto, a Itaipu cedeu em comodato um veiculo elétrico Renault Fluence Z e um eletroposto que será ligado ao sistema de armazenamento de energia. O Fluence Elétrico possui motor elétrico de 70 kW de potência e um pack interno de baterias de lítio que contêm 48 módulos, totalizando 22 kWh de energia disponível. O resultado é uma autonomia de até 185 km em condições normais de utilização. O posto de recarga, montado pela equipe técnica da Itaipu, é capaz de fornecer energia para até dois veículos simultaneamente e poderá carregar o veiculo elétrico em aproximadamente 4 horas. O automóvel e o eletroposto serão monitorados pelo Sistema Mob.I de Itaipu, por meio de um módulo de comunicação desenvolvido pelo CEiiA, Centro de Tecnologia de Portugal, que permite monitorar em tempo real os equipamentos, informando estado de carga, localização, velocidade e deslocamentos, além da quantidade de CO² com emissão evitada, entre outros indicadores.

26 de abril, 2016