O Green - Grupo de Pesquisa em Reciclagem. Eficiência Energética e Simulação Numérica da USP e a Vitalux, juntamente com outros parceiros internacionais (DLR. Turbec. Ciemat. Ormat. CEA. Abengoa. FTF Engineering. GEA, Gret, Solucar R&D e New Energy Algeria), estão desenvolvendo um projeto de geração híbrida de eletricidade a partir da combinação de energia solar e biocombustíveis: o Solhyco - Solar hybrid power and cogeneration plants. De acordo com Eduardo Moreno, diretor da Vitalux a meta é viabilizar uma operação totalmente sustentável, sem emissões líquidas dispensando plantas de apoio ou estoque de energia e privilegiando a geração próxima ao local de consumo.
O projeto prevê o desenvolvimento de plantas solares híbridas com co-geração, que fornecerão energia elétrica, frio e calor. A radiação solar concentra da é a principal fonte de energia do sistema, e o biocombustível visa suprir as necessidades dos períodos sem sol. O programa, iniciado em 2006, deve ser concluído até junho de 2009, com a implantação de plantas-piloto. O investimento é de 3,1 milhões. A Comunidade Européia destinará 1,6 milhão ao projeto. O restante será desembolsado pelos parceiros.
A tecnologia das plantas híbridas compreende os seguintes componentes: campo heliostático, para concentrar a energia solar e direcioná-la ao receptor solar; receptor solar, para transformar a radiação solar em ar aquecido; turbina a gás, que pode ser abastecida pelo ar aquecido pela energia solar e/ou por biocombustível (isto é, híbrida); recuperador de calor, para reintroduzir no processo o calor de saída da turbina. chiller de absorção: e trocador de calor.
Como se observa na figura acima, o campo heliostático, formado por espelhos que acompanham o curso do sol, direciona a radiação refletida para o receptor solar. A microturbina solar-híbrida — atualmente em fase de desenvolvimento — aciona o gerador elétrico. Seus gases de escape comprimidos, à temperatura de 650°C, são introduzidos no trocador de calor. Este envia ar a 600°C para o receptor solar, onde a energia solar concentrada eleva a temperatura do ar para 900°C. Em seguida, este ar é conduzido por tubulação até a câmara de combustão (também em processo de desenvolvimento para melhoria da transferência de calor), onde será possível introduzir energia adicional, proveniente de biocombustível, que manterá o fluxo de energia constante mesmo nos períodos sem sol. Dessa câmara, o gás é reconduzido à turbina e o processo se reinicia. O chiller e o trocador fornecem água gelada e quente, respectivamente, para usos industriais, comerciais ou domésticos. Existe ainda a possibilidade de o sistema operar em ciclo combinado, com a adição de uma turbina a vapor.
Segundo Peter Heller, pesquisador do DLR (German Aerospace Center), o controle de potência será simples: bastará ajustar o fluxo máximo de combustível à potência da energia solar. Ele destaca ainda que o projeto das plantas híbridas tem tecnologias simples e robusta, dispensando o uso de água nos processos de resfriamento e de materiais de risco (pois o ar é usado como meio de transferência de calor), e oferece diversas vantagens, como entrega confiável de energia limpa, alta flexibilidade para adição de processos quentes ou frios, ciclo combinado renovável com alta eficiência e baixo custo de geração.
De acordo com Moreno, da Vitalux, as plantas serão modulares, com potências entre 100 kW e 20 MW, podendo ser adequadas de acordo com as necessidades de eletricidade, refrigeração e aquecimento do consumidor. "O desafio é encontrar regiões onde se possa combinar potencial de insolação e de produção de biomassa", diz. É previsto que um projeto-piloto, na faixa de 100 a 200 kW, seja instalado no Brasil até 2009. "A planta será essencial para a evolução do projeto e de aplicações reais", afirma.
A tecnologia está sendo desenvolvida na Europa. Os parceiros brasileiros têm a tarefa de analisar aplicações e adaptação do projeto no mercado nacional, levando em conta a radiação solar e a biomassa a ser utilizada — instalações industriais e comerciais, hotéis. autoprodutores e produtores independentes de energia constituem o público-alvo inicial do projeto. Uma das metas é conseguir incentivo de entidades para o desenvolvimento da tecnologia no País, como o CNPq, Finep. Fapesp, além dos fundos de pesquisas e desenvolvimento das concessionárias. Outro objetivo é fornecer competitividade aos projetos de co-geração. Segundo o diretor da Vitalux, a maioria das plantas de co-geração instaladas no Brasil foi construída em função de uma possível falta de combustível, e não tendo em vista a viabilidade financeira.
Em nível mundial, Celso Lins de Oliveira, do Green acredita que as perspectivas de mercado são boas. Segundo ele, as projeções da Agência Internacional de Energia indicam que a energia solar concentrada deve crescer cerca de 175 vezes até 2030. E o mercado de biomassa também deverá ser estimulado. "Na Comunidade Européia, por exemplo, já existem resoluções de incentivo ao uso da biomassa", afirma.
Já Moreno aposta no crescimento das fontes renováveis no Brasil principalmente devido ao aumento da demanda e do comprometimento ambiental. Segundo ele, mesmo que o potencial hidrelétrico brasileiro seja dobrado, poderá atender apenas 30% do mercado (que será, de acordo com as projeções, de 500 mil MW daqui a aproximadamente 50 anos). "Os outros 70%, que correspondem a expressivos 300 mil MW terão de vir de outras fontes. As térmicas têm suas limitações e é preciso considerar a preocupação ambiental", afirma. "Para que a oferta e a demanda de energia não se cruzem em 2009, é necessário acrescentar cerca de 4000 MW no sistema elétrico nacional. Desta forma, novas tecnologias terão de ser aplicadas no médio prazo. Além disso, as longas distâncias das hidrelétricas em projeto, como Santo Antonio e Jirau, aos centros de carga tendem a elevar o custo de transmissão, tomando a geração distribuída cada vez mais atrativa", acrescenta.
Mais informações sobre o projeto podem ser obtidas nos website www.vitalux.com.br e www.fzea.usp.br/green.