O efeito de resfriamento da energia fotovoltaica

Segundo um novo estudo, a América Latina tem um enorme potencial para desenvolver sinergias entre o setor de refrigeração e o setor de energia solar. Os cientistas acreditam que essas sinergias se tornarão mais fortes à medida que a demanda do primeiro se aproxima do equador, onde as diferenças sazonais no clima são menos pronunciadas.

Skowaleski, pixabay

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Nos EUA, aproximadamente 12% das emissões globais de CO2 são provenientes de refrigeração e ar condicionado. Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade Aalto da Finlândia propôs uma solução para reduzir essas emissões: energia solar e armazenamento de energia.

Os pesquisadores finlandeses colaboraram com colegas do MIT dos EUA para produzir o Meeting global de demanda de resfriamento com estudo fotovoltaico durante o século XXI. Os acadêmicos alegaram que o setor de refrigeração residencial já poderia sustentar cerca de 540 GW de capacidade de geração solar no ano passado, se os sistemas de refrigeração do mundo fossem movidos a energia fotovoltaica.

“Mostramos que, porque os países tropicais estão ganhando mais riqueza e, portanto, acesso ao resfriamento; e com o avanço do aquecimento global, os dispositivos de refrigeração podem sustentar outros 20–200 GW de energia fotovoltaica todos os anos durante a maior parte do século XXI, dependendo do cenário socioeconômico e das mudanças climáticas, apesar do fato de os aparelhos de ar condicionado se tornarem mais eficientes com o tempo ”, escreveram os autores do relatório

Vantagem para a América do Norte

O estudo, que seus autores afirmam ser o primeiro a avaliar as sinergias entre a indústria de refrigeração e o setor fotovoltaico, previu que a demanda por refrigeração poderia aumentar de 400 TWh no ano passado para quase 14.000 TWh no final do século. Um aumento de 35 vezes, segundo os pesquisadores, exigiria uma parte considerável dos painéis solares implantados neste século.

As famílias de alta renda que compõem a América do Norte garantem que o mercado atualmente tenha o melhor cruzamento entre os setores de refrigeração e solar, de acordo com o documento. "A capacidade total de geração fotovoltaica que a refrigeração residencial poderia manter na América do Norte era de aproximadamente 155 GW no final de 2015", afirmou o relatório.

O documento também prevê que a população do sul da Ásia e da África Subsaariana terá uma demanda maior por refrigeração na segunda metade do século, e que a primeira será capaz de sustentar 1 TW de capacidade solar até 2065 e mais de 2 TW no ano. fim do século A África Subsaariana pode conter 3 TW de capacidade fotovoltaica até o final do século, previu o estudo.

Prevê-se que o setor de refrigeração no Oriente Médio e Norte da África alcance o potencial de sustentar cerca de 532 GW de capacidade solar até o final do século, enquanto o potencial da América Latina foi estimado em 482 GW. Segundo a pesquisa, além disso, a Europa e a antiga União Soviética precisarão de apenas 104 GW de energia solar para resfriamento no final do século.

Incompatibilidade sazonal

O estudo enfatizou que as diferenças sazonais na demanda de refrigeração são maiores do que as observadas na eficiência energética fotovoltaica. “Como, mais próximo do equador, as diferenças sazonais são menores, geralmente as regiões mais próximas do equador exibem uma sinergia mais forte entre refrigeração e energia fotovoltaica e, portanto, uma maior fração da demanda pode ser atendida. de resfriamento de eletricidade em intervalos de uma hora ", acrescentaram os autores do relatório.

Como resultado, prevê-se que a América Latina e a África Subsaariana sejam as regiões com maior potencial para sustentar a energia solar, capaz de cobrir até 59% da demanda de resfriamento até o final do século, percentual que no Oriente Médio , Norte da África e Sul da Ásia foram estimados em cerca de 56%.

O armazenamento foi destacado como um fator que poderia aumentar a proporção da demanda de refrigeração atendida pela energia fotovoltaica. "Vemos que o benefício do armazenamento de curto prazo aumenta consideravelmente com o tempo, à medida que a demanda por refrigeração cresce em locais onde a incompatibilidade é principalmente diurna e não sazonal", afirmou o documento.

No entanto, mesmo sem armazenamento, a energia fotovoltaica poderia alimentar diretamente aproximadamente metade da demanda mundial de refrigeração, disseram os autores do estudo.

Nada de gastar com ar-condicionado! A película que custa centavos e promete refrigerar as casas no verão (sem eletricidade)

Dois engenheiros da Universidade do Colorado, nos Estados Unidos, desenvolveram uma solução ainda mais simples: trata-se de uma película – tecnológica e sustentável!– que substitui o ar-condicionado.

Anunciada na revista Science, a invenção de Ronggui Yang e Xiabo Yin tem a mesma eficiência dos aparelhos que usamos hoje, com a diferença de que não necessita de energia elétrica e nem de gases de refrigeração para funcionar. Basta instalar a película – feita de vidro e plástico – no telhado da casa e ela promete refletir a luz solar, evitando o aquecimento.

Segundo os fabricantes, o poder de refrigeração da tecnologia é de 93 watts por metro quadrado, em caso de incidência solar – e, de noite, o efeito é ainda maior por conta da ausência do sol! Os pesquisadores garantem que 20 metros quadrados de película são suficientes para manter a temperatura de uma casa em 20°C num dia em que os termômetros marcam 37°C. Aí sim! 

E o melhor ainda não contamos: o material, quando estiver à venda, deve ter custo de produção de cerca de US$ 0,50 por metro quadrado. Ou seja, acessível a boa parte da população.

Nova tecnologia usada sobre o telhado resfria ambiente interno sem a necessidade de eletricidade

Uma equipe da Universidade de Stanford (EUA) criou um sistema montado sobre o telhado que resfria o ambiente, sem a necessidade de eletricidade, incorporando máquinas de painéis solares que irradiam calor.

Este sistema, conhecido como ”refrigeração radiante do céu”, é visto como um passo inicial para o desenvolvimento de um sistema para refrigerar ambientes sem a necessidade de uma fonte de energia externa. Isso poderá ser extremamente benéfico em lidar com os impactos das mudanças climáticas (um planeta mais quente), reduzindo suas causas (redução de emissões).

Shanhui Fan, professor de engenharia elétrica em Stanford, e sua equipe têm trabalhado em ”refrigeração radiante do céu” desde 2013. Sua pesquisa recente demonstrou que o sistema radiante de arrefecimento do céu é capaz de reduzir a temperatura da água corrente do ar.

Enquanto Fan e sua equipe usaram especificamente o resfriamento radiante do céu para fins de ar condicionado, esse processo é algo que ocorre naturalmente. “Se você tem algo que é muito frio e você pode dissipar o calor, então você pode fazer refrigeração sem eletricidade. O calor simplesmente flui”, explicou Fan.

O principal obstáculo para alcançar uma diminuição da temperatura líquida através do ”resfriamento radiante do céu” é o calor recebido da luz solar. Para resolver este problema, o sistema radiante de arrefecimento do céu em Stanford incorpora painéis que são revestidos com um filme óptico multicamada, que tem a capacidade de refletir até 97% da luz solar recebida.

Usando dados coletados a partir de testes em pequena escala, a equipe de Stanford projetou que um sistema de resfriamento radiante de escala completa resultaria em uma redução de 18 a 50% na quantidade de energia necessária para esfriar um prédio, por exemplo.

Para desenvolver o conceito, a equipe criou uma empresa chamada SkyCool Systems e planeja incorporar seu sistema em modelos de refrigeração e ar condicionado.

Película para telhados substitui o ar condicionado com zero consumo de energia

As tecnologias estão cada vez mais avançadas no que diz respeito às técnicas para se refrescar do calor tropical com baixo custo. Você sabia que uma película para telhados é capaz de substituir o ar condicionado com consumo zero de energia? Isso mesmo! Ela resolve dois problemas com uma só solução, isso sem contar com as diversas outras vantagens que pode ter.

Uma alternativa ecologicamente correta, acessível a praticamente todos os tipos de “bolso” e deveras eficiente. Essa invenção foi feita por pesquisadores nos Estados Unidos, mais especificamente na Universidade do Estado do Colorado.

Xiabo Yin e Ronggui Yang publicaram o estudo relatando como conceberam a película. Esta é capaz de executar a refrigeração de ambientes sem precisar do uso de energia elétrica e gás refrigerador.

Como é o funcionamento da película para telhados?

É através do processo da filtragem de raios solares incidentes na atmosfera que essa maravilha acontece. Os cientistas fizeram a conversão dos calores exorbitantes em radiações infravermelhas no exato comprimento de onda que a atmosfera retorna.

A película é produzida com polimetilpentano. Este é um plástico totalmente transparente que contém adições de pequenas pedras de vidro. Este material se transforma em lâminas com 50 milionésimos de metro de espessura, após ter um dos seus lados, revestido com prata.

A partir do momento que esta película permanece em cima do telhado, com o lado que está prateado voltado para baixo, reflete a luz do sol por meio do plástico. Isso impede que o ambiente se aqueça, liberando o calor que é interno para a nossa atmosfera.

Já a capacidade de resfriamento da película alcança até 93 watts/m². Durante a noite, essa capacidade se potencializa ainda mais. Segundo Yin e Yang, aproximadamente 20 m² desse filme bastam para que se mantenha a temperatura média de uma residência em 20°C à temperaturas externas de 37°C.

A película para telhados que substitui o ar condicionado com zero consumo de energia pode ser sua grande aliada. Isso se dá em termos de economia financeira e sustentabilidade. Que tal deixar a sua opinião nos comentários?

EPE: produção de energia eólica cresce 77,1% em 2015

Capacidade total instalada de geração no Brasil alcançou 140.858 MW no período.

Por Carolina Medeiros 

A produção de eletricidade a partir da fonte eólica alcançou 21.626 GWh em 2015, equivalente a um aumento de 77,1% em relação ao ano anterior, quando atingiu 12.210 GWh, superando a geração nuclear. No ano passado, a potência instalada para geração eólica expandiu 56% e a solar, 40%. 

Os dados constam do Balanço Energético Nacional 2016, com base em dados de 2015, divulgado nesta segunda-feira, 29 de agosto, pela Empresa de Pesquisa Energética. Segundo o documento, a capacidade total instalada de geração no Brasil alcançou 140.858 MW no período, o que revela um aumento de 6.945 MW em relação a 2014.

Na expansão da capacidade instalada, as centrais hidrelétricas contribuíram com 35,4%, enquanto as centrais térmicas responderam por 25%. As usinas eólicas e solares foram responsáveis pelos 39,6% restantes, mostrando que o Brasil está cada dia com uma matriz mais limpa. 

De acordo com o BEN, a oferta interna de energia a partir das fontes não renováveis representou 58,8% em 2015, abaixo dos 60,6% registrados em 2014. Por outro lado, a oferta interna de energia renovável subiu de 39,4% para 41,2% no mesmo período.

A oferta interna de energia elétrica apresentou um recuo de 1,3% em relação a 2014. Pelo quarto ano consecutivo, devido às condições hidrológicas desfavoráveis, houve redução da energia hidráulica disponibilizada. Em 2015, segundo o BEN, o decréscimo foi de 3,2% comparado ao ano anterior. 

Apesar da menor oferta hídrica, ocorreu um avanço da participação de renováveis na matriz elétrica de 74,6% para 75,5%, explicado pela queda da geração térmica a base de derivados de petróleo e ao incremento da geração a base de biomassa e eólica.

O consumo final energético e não energético recuou 1,9% em relação ao ano anterior, destaque para a queda significativa de 3,1% e 2,6% nos consumos dos setores industrial e de transporte, respectivamente. Pelo relatório, o consumo final de eletricidade no país em 2015 registrou queda de 1,8%. Os setores que mais contribuíram para a redução foram o residencial, com decréscimo de 0,7%, e o industrial, com retração de 5%.

O BEN incorpora a partir do ano base 2015 as estatísticas referentes à micro e minigeração distribuída. O crescimento desse tipo de geração ganhou impulso a partir das recentes ações regulatórias, com destaque para a compensação da energia excedente produzida por sistemas de menor porte. 

Em 2015, a potência instalada desta modalidade de geração totalizou 16,5 MW, liderada pela fonte solar fotovoltaica, que atingiu 13,3 MW. Nas edições anteriores, a energia solar estava incorporada em Outras Renováveis. Para ler o relatório na íntegra, clique aqui.

LG lança ar-condicionado híbrido movido a ar-condicionado e energia solar

A LG foi a primeira fabricante de ares-condicionados a lançar um ar-condicionado com sistema híbrido de alimentação, usando a rede elétrica e a energia solar.

O modelo denominado LG F-Q232LASS foi lançado na Coréia, no Brasil a Global Safe Energy dispõem desse equipamento no país já sendo conercomercial.

Embora seja uma revolução conceitual, na verdade a economia na conta de luz é pequena. O painel solar localizado na parte superior da condensadora do ar-condicionado gerar 70 W/ hora, ou seja apenas 3,5% dos cerca de 2.000 W/ hora que o aparelho consome em funcionamento.

A iniciativa tem muito mais o propósito de mostra uma preocupação da LG com o meio-ambiente, pois a divulgação do novo aparelho menciona que ele evita que o planeta receba quase 215 kg de CO2 a cada dez anos, do que gerar uma real economia na conta de luz para os proprietários.

Caso esse modelo chegue ao Brasil, ele com certeza não será nada barato devido a tecnologia empregada no painel solar.

Ao lançar esse ar-condicionado híbrido a LG não está com foco em gerar uma real economia de luz ao usuário (menos de 3,5%...) e sim divulgar que é uma empresa preocupada com o meio ambiente. Tal como no Brasil, onde a empresa vendeu TVs LCD "Time Machine" sabendo que saiam com defeito de fábrica, a LG também andou aprontando ao redor do mundo e essa é uma tentativa "ecologicamente correta" de limpar a sua barra.