Como veio e p/ onde vai a energia solar FV +térmica Mundial?
A seguir, como colaboração, incentivos e disseminação dos conhecimentos, apresento-vos mais uma de minhas traduções/analises/inclusões - serias e honestas - de importante documentário internacional especializado acerca dos temas acima.
Infelizmente, como a pesquisa energética pública e privada no Brasil, estão, praticamente, estagnadas e paradas há uns 20 anos, ainda sobrevivendo das famas do etanol e do biodiesel (sabidamente energias não sustentáveis, apenas renováveis e nem tão limpas), espero estar colaborando de muitas formas para os novos Consultores e estudantes e aqui neste site AGROLINK, ainda gratuito (coisa rara no Mundo), cujos acessos em agosto recente somaram quase 1,2 milhão, um recorde e muito parabenizável, o que deveria ser bem mais reconhecido e mais prestigiado pelos Governos e/ou Empresas serias (há 8 anos, graças a vocês, sou o segundo mais lido e prestigiado aqui).
NÃO SOU E NUNCA SEREI DONOS DAS VERDADES, MUITO MENOS CONTRA A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA ATUAL COMO CITAM; SOU APENAS SÉRIO, HONESTO, INCANSÁVEL, MUITO BEM INFORMADO, PATRIOTA REAL E DESENVOLVIMENTISTA AINDA MAIS REAL.
O mais interessante é que, segundo vídeo diagnostico em inglês – link a seguir – pela poderosa Consultoria alemã “DW Planet A” (“The Deutsche Welle”) – a energia solar fotovoltaica mundial, após sua descoberta pelos norte-americanos - ainda em 1954 -, o maior responsável pela forte expansão (tornando-a uma das mais baratas atuais, até menos do que a do carvão), TAMBÉM OCORREU PELA FORTE ENTRADA DOS CHINESES NOS NEGÓCIOS.
Tal entrada, estratégica e 100% governamental, levou a forte redução nos custos chineses dos painéis captadores nos últimos 15 anos, reduzindo de US$ 4,00/watt a ser captado em 2005 para os, incríveis, apenas US$ 0,20/watt em 2020, segundo Consultora da BloombergNEF. Incrivelmente, há 20 anos (quando do nosso início no biodiesel), ninguém sequer falava dos chineses na economia solar, mas, hoje eles já fabricam e vendem 70% dos painéis mundiais mais de seus componentes fundamentais (inversores, controladores, cabos, medidores etc..). Vide tudo no link https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=sUvaYycoWqI, mas HÁ MUITO OUTROS VÍDEOS AMBIENTAIS-ENERGÉTICOS NO MESMO SITE, https://www.youtube.com/c/DWPlanetA .
A energia solar TOTAL, segundo tais Consultores, tende a alcançar 23% da eletricidade total Mundial a ser gerada em 2050 (hoje a solar ainda somente representa 3% do total, inclusive contando com a solar heliotérmica e com projetos gigantes no Japão, norte da Europa, Espanha, EUA e países árabes, cujo armazenamento ainda é muito mais eficiente e bem mais barato e mais seguro e estratégico do que na solar fotovoltaica ainda nas baterias atuais, mas já com novidades estocadoras de outras formas e custos, como se verá ao final). Mesmo sendo elevada na matriz elétrica futura, a fontes solares ainda serão superadas por muito tempo, segundo diversos consultores, pelas gerações hidráulicas totais, obviamente, mais pela possível geração pelo hidrogênio de uso direto e/ou células de hidrogênio mais ainda até pelo carvão.
“O maior desafio atual da solar apenas fotovoltaica (captura direta ou difusa apenas da irradiância solar por 5-7 horas/dias - não nublados e não chuvosos - ou seja, se economicamente reais e viáveis) é resolver/melhorar, urgente, e muito baratear, o seu ainda sério problema de armazenagens elétricas em baterias CC, desde que para estocagens acima de 4 horas até 72 horas de demandas seguidas (o mais recomendado é estocar pelo mínimo por 3 dias por segurança na oferta e nos usos, em quaisquer projetos dentro ou fora da rede, isto segundo os principais fabricantes mundiais sérios, até porque somente se deve descarregar 50% das cargas completas de suas baterias, senão ocorrerão sérios problemas, também segundo eles. Poucos revelam estas duplas necessidades).”
“Na captura solar, solar heliotérmica - ainda de 3 a 5 vezes mais cara do que na solar FV, exatamente pelos bem maiores custos com armazenagens - isto já não ocorre, pois, a captura não é tanto fotônica, sendo bem mais das termias locais (provindas de 5-7 tipos locais diferentes e por até 10 horas/dia). Contudo, as duas maiores vantagens da solar heliotérmica são a elevada concentração térmica possível em diversos locais mais seus diversos e até comuns, caríssimos, sistemas de estocagens térmicas/geradoras bem mais para usos noturnos, via fluidos térmicos circulantes e reaqueciveis de nova geração (HTF), que não são derivados de petróleo, como muito pensam e citam, mas, sim, produtos químicos, devidos dos adubos e dos fertilizantes.
Segundo estudos na China, mesmo a baixa temperatura recebida na base do sistema solar captador térmico escolhido pode ser concentrada, mediante tais espelhos curvos concentradores e/ou em discos solares idem e/ou em calhas em formatos de parábolas/paraboloides concentradoras PTC em até 70 vezes ante a temperatura basal solar recebida no equipamento (por exemplo, se na base, temos míseros 30º C na captura final concentrada e em apenas entre 80 cm e 300 cm na superfície metálica adiante (calha/coxo captadora/agrupadora) e acima da base - a mais comuns e cfe. o porte do projeto - podemos ter temperatura final de 2.100º C, bem acima da necessidade máxima de 950º C (captura esta em tubos evacuados unitários, pois o vácuo mantem bem melhor e bem mais as termias, ou mesmo em calhas/coxos longitudinais, agrupados e com até 10 tubos resistentes a pressão de impulso/retenção elevada e em aço inoxidável AISI 304 ou AISI 316).”
“Acerca, vide um bom vídeo descritivo e comprovador em inglês e mandarim pela chinesa Sun Arts Productions em: https://www.youtube.com/watch?v=lrRTCbXE0Jc&feature=youtu.be .”
Tudo acontece para reaquecer rapidamente fluido térmico circulante e em médias temperaturas, mas somente quando necessárias. Assim, tais sistemas heliotérmicos modernos já armazenam muito bem os chamados fluidos térmicos circulantes (HTF) em até 950º C por até 10 horas seguidas se bem estocados noturnamente em tanques de aço e/ou de concreto revestidos com pastilhas térmicas de alto fornos, somente perdendo entre 100º C/hora e 150º C/hora de uso intensivo por mais 4 a 6 horas seguintes, sobretudo noturnas, na produção continuada de vapor turbinável – ciclo rankine (na usina Ivanpah da Google no deserto de Mojave (EUA) já se conseguiu até 120 ciclos de vapor gerador contínuos e com a mesma carga térmica inicial, tudo por até 6 horas a mais). Somente após resfriar para cerca de 100º C é que o fluido térmico precisa reentrar no sistema solar heliotérmico para reaquecer diurnamente.” Vide a seguir um filmete em inglês sobre fabricações muito baratas mais os usos de pequenas calhas solares PTC ucranianas (meu amigo e correspondente prof. inventor Sergiy Yurko) para produção de vapor somente diurno de usos imediatos, mas por 6 a 8 horas, seja para aquecimentos próprios e/ou para geração elétrica de residências/industrias vizinhas e já ligadas a Rede (“on grid” = “grid in”) tudo em modernos sistemas chamados de “DSG Direct Steam Generation” (https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/direct-steam-generation) com o vapor acionando pequenas turbinas locais muito ofertadas e muito baratas na Índia, exceto no Brasil, gerando desde 01 KWh até 100 KWh e que estão ampliando muito na Europa, como - e até melhores/mais horas - na solar fotovoltaica “on grid” de mini a médio portes. Vide em inglês em: https://www.youtube.com/watch?v=kD6muOaEl7Q .
Voltando a análise do solar fotovoltaico pela “DW Planet A”, na maioria dos locais, as boas captações diurnas ocorrem entre 6 e 8 horas mais cedo do que as das fortes elevações temporais e diárias das demandas noturnas nos mesmos locais e países (na maioria, há uma ampliação significativa dos consumos entre 19:00 h e 24:00 h, como nos EUA, o que chamamos no Brasil de “demanda pico”, embora em horários bem diferentes por aqui).
“Com isto (ainda sem boas e baratas baterias), boa parte da energia solar mundial ainda é produzida da mão-para-a-boca, ou seja, há bem mais de produções apenas diurnas e em dias ensolarados, mas para consumos quase que imediatos e a seguir, pois, se reservam – bem mais comercialmente e nem tanto ambientalmente (pelos bem menores custos e maiores preços de vendas horarias) - as demais fontes de energias, em especial das hidroelétricas (demandantes de elevadíssimos investimentos anteriores) e das biomassas ou de carvão natural ou de Gás Natural, mais para vendas para consumos noturnos ou em dias nublados ou chuvosos, vez que independem de estocagens em baterias (estocam via acúmulos mais diurnos ou diários de mais água ou de resíduos/sobras/cascas de biomassas em pré-tratamentos até se obter o fundamental RDF “refuse derivative fuel” - biomassas super secas e com elevado LCV/PCI para a produção de singás a queimar e gerar - ou em pré-descartes/pré-produções).”
“Também ocorrem fortes reduções das ofertas, também ampliação obvias das demandas, nos dias, apenas, nublados ou chuvosos, outros sérios e significativos problemas ainda pouco investigados mundialmente, sendo, obviamente bem maior nos países mais agrícolas e mais florestados, não necessariamente nos tropicais ou equatoriais.”
“Assim, mudanças fortes já estão ocorrendo neste segundo milagre esperado, o da ampliação das capacidades mais da redução dos custos de estocagens nas novas baterias, que já estão migrando de semi-pastosas (contem óleos refrigeradores) de ion-litio para as sólidas e muito mais baratas de sódio-enxofre-grafeno, boa parte em fluxo e em grande porte (cada bateria parece um contêiner) e também para externas em fluxos = “flow battery” (também como num contêiner), MAS AINDA TODAS CARÍSSIMAS”.
Bem melhor será o terceiro milagre solar, que já está acontecendo embora em fase inicial, que será PRODUZIR E ESTOCAR hidrogênio, enquanto combustível altamente eficiente e gerador elétrico também noturno, via FV diurnamente.
Também, neste desespero atual da corrida econômica e por eficiências nas estocagens solares diurnas, muitos até já apelam para fontes hibridas de solar PV diurnas com hidro/PCHs noturnas, MAS NÃO CONVENCIONAIS, ou seja, eles captam e bombeiam, intensivamente (com tal energia fotovoltaica diurna, captada localmente para não se terem perdas), muita água, em bombas com a FV diurna (parcial, total ou já na rede), se intensa, ascendendo para lagos artificiais/naturais bem mais elevados e de onde geram mais eletricidade, agora noturnamente, pela queda da água estocada e com acionamentos de turbinas do tipo Francis/Pelton/Kaplan, como nas hidroelétricas (vide filmete da “DW Planet A”). Também, a poderosa Allborg da Holanda (no Brasil, mais conhecida por Alfa Laval) já tem bons sistemas – ainda muito caros - para armazenar muito vapor quente e comprimido e para gerações rankine ou aquecimentos ou vapor industrial). Produzir tal vapor, diurnamente, é até fácil pela solar heliotérmica e/ou mesmo em projetos híbridos com a queima do singás de biomassas de lixos, fezes, resíduos, cascas etc.. em “fire tubes” tudo para produzir muito vapor a estocar, em parte, ou total.
Na soma, ou não, estas inovações em andamentos rápidos, serão o terceiro milagre solar, aguardado proximamente.
Concluindo: AS CRIATIVIDADES ATUAIS são IMPRESSIONANTES e que vençam as melhores e mais baratas.
Tudo decorrem ou são oriundas plenamente das necessidades ou dos desesperos econômicos por continuidade dos lucros ou não quebradeiras das empresas (inclusive das petroleiras em fases crescentes, mesmo que sofridas, de aprendizagens mais de aceitações e de reconversões fundamentais de seu “core business” e não mais apenas de engenharia reversa ou de retrofit) ou pela gigante/insuportável pressão ambiental atual dos acionistas mais de todos os consumidores sobre os Governos e as Empresas (inclusive de tais consumidores também e enquanto acionistas, investidores, consultores, gestores e funcionários etc..)
Para mais detalhes, se realmente necessários, escrevas para [email protected]