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Como as ligas de selênio proporcionam um filme fino de CdTe

Comparando a distribuição de selênio no material (esquerda) com a luminescência do material, que é claramente mais brilhante em áreas com mais selênio. Editorial: Universidade de Loughborough
Um novo estudo realizado por uma equipe internacional de cientistas das principais instituições do Reino Unido e dos Estados Unidos fornece uma explicação sobre como a adição de seleneto pode melhorar significativamente a eficiência das células solares de telureto de cádmio. Explicar o aumento de desempenho fornecerá aos pesquisadores uma rota para explorar mais melhorias de eficiência, aumentando ainda mais o custo do material.

Vários estudos confirmaram que a adição de selênio ao material de células solares de telureto de cádmio (CdTe) pode fornecer um aumento significativo de eficiência. Os principais painéis solares de CdTe atualmente no mercado têm cerca de 17% de eficiência de conversão, e a liga de selênio no material aumentou isso para o atual recorde mundial de 22,1% , estabelecido pela First Solar em 2016.

Mas o mecanismo que causou esse aumento de eficiência não foi bem entendido, limitando seu progresso. Agora, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Loughborough, no Reino Unido, foi capaz de observar as propriedades de luminescência do material e fornecer uma explicação para o fenômeno. Seus resultados são publicados no artigo Entendendo o papel do selênio na passivação de defeitos para células solares de telureto de cádmio de selênio de alta eficiência , publicado na revista Nature Energy .

Experiências usando catodoluminescência e espectrometria de massa de íons secundários mostraram que a adição de selênio tem o efeito de passivar defeitos no cristal da camada de CdTe - o que significa que os elétrons gerados quando a luz do sol atinge o material são menos propensos a ficar preso no material e se recombinar.

Os pesquisadores compararam a luz emitida de áreas com pouco ou nenhum selênio com áreas do material onde o selênio estava mais concentrado. "Nós mapeamos a luminescência emitida a partir de uma célula solar contendo selênio em uma resolução de cerca de 1 / 10.000th de um milímetro e comparamos com um mapa similarmente de alta resolução da concentração de selênio tomada exatamente na mesma área da célula" explica Tom Fiducia, um estudante de Ph.D no Centro de Tecnologia de Energia Renovável da Universidade de Loughborough e o principal autor do artigo. “É notavelmente óbvio quando você vê os dados que as regiões ricas em selênio luminesce muito mais brilhantes do que o telureto de cádmio puro, e o efeito é notavelmente forte”.

Entender o mecanismo por trás do aumento da eficiência permitirá aos cientistas olhar para otimizá-lo para ganhos ainda maiores. "Isso poderia ser simplesmente aumentando a quantidade de selênio nos dispositivos ou alterando suas distribuições dentro da célula", explica Fiducia. "Espero que os resultados possam ser úteis para outros pesquisadores e, em última análise, causar um impacto positivo".

Veículos elétricos ajudam a reduzir os períodos de retorno para o setor residencial de PV


O Instituto de Economia da Energia e Análise Financeira estimou o efeito sobre o período de retorno dos sistemas fotovoltaicos ao adicionar EVs e armazenamento na Alemanha e na Grã-Bretanha. Em ambos os casos, é provável que os proprietários de sistemas reduzam seu período de retorno por margens significativas, já que o aumento do autoconsumo pode compensar a eliminação gradual dos incentivos do governo.

Combinando um sistema de telhado solar residencial de 4 kW com armazenamento de bateria de tamanho similar e um pequeno EV com capacidade de 35 kWh, garantiria um tempo de retorno de quatro anos para o lote na Grã-Bretanha em 2025. Com as tarifas de feed-in e exportação em grande parte para fora , e com desconto IVA sobre os produtos solares criados para ser removido , o período de retorno para apenas o sistema solar pode ser mais de 20 anos, com um retorno sobre a taxa de investimento de menos-3%.

A indústria solar britânica não está sozinha em enfrentar uma redução constante nos subsídios para a energia solar residencial, com outros mercados europeus planejando uma fase incremental do apoio do governo. O Instituto de Economia da Energia e Análise Financeira (IEEFA) analisou como a interação de veículos elétricos e sistemas de armazenamento de bateria com telhado solar pode compensar essa tendência e tornar a tecnologia de energia limpa uma opção atraente.

Os veículos elétricos e baterias do instituto podem impulsionar o relatório residencial da Solar considerando a energia solar residencial alemã e britânica para determinar os efeitos econômicos do uso de um EV para aumentar o autoconsumo, e idealmente usando armazenamento e carregamento bidirecional de EV para fornecer serviços auxiliares de rede.

"Nossa abordagem analítica foi estimar quantos anos de conta de eletricidade, combustível rodoviário e outras economias seriam necessárias para as famílias recuperarem seu investimento inicial em várias combinações de energia solar, baterias e veículos elétricos", diz o relatório. “Os modelos foram desenvolvidos usando dados de custo reais, conforme fornecidos por uma gama de provedores de bateria solar e EV na Grã-Bretanha e na Alemanha. Várias premissas de redução de custos foram feitas para calcular os períodos de retorno para novos projetos até 2030. ”

Alemães ganham retorno mais rápido

Na Grã-Bretanha, com o actual regime de IVA baixo para os produtos solares, o tempo de retorno para um sistema solar autónomo é estimado em 19 anos, com um retorno anual do investimento de -2,7%. Por outro lado, os proprietários de sistemas alemães, graças aos preços de varejo de eletricidade mais altos e a um regime de tarifa de feed-in mais alto, podem esperar pagar o preço do sistema após seis anos, com um retorno anual do investimento de 10,3%. O relatório destaca a simples adição de um dispositivo inteligente que gerencia cargas controláveis, como bombas de calor e caldeiras de água quente, pode reduzir pela metade o período de retorno na Grã-Bretanha e reduzi-lo significativamente na Alemanha.

Como os preços da eletricidade são relativamente baixos na Grã-Bretanha e os esquemas de suporte para os EVs estão em vigor, a combinação de VEs e sistemas solares pode reduzir o período de retorno esperado para nove anos, com um retorno sobre o investimento de 0,9%. Na Alemanha, isso seria de sete anos, com um ROI de 6,4%.

"Generosos subsídios de energia renovável tiveram seu dia, mas descartá-los completamente e substituí-los sem danificar os mercados de fontes renováveis", disse Gerard Wynn, analista de energia do IEEFA e co-autor do relatório. "O custo decrescente do armazenamento de bateria e dos VEs pode impulsionar o novo crescimento de energias renováveis ​​na Europa, mas somente se essas tecnologias de baixo carbono tiverem o mesmo acesso aos mercados de redes de eletricidade que os baseados em combustíveis fósseis".

A combinação de armazenamento de baterias EV e um teto solar exigiria um período de retorno de apenas quatro anos na Grã-Bretanha e três na Alemanha, em 2025. Até 2030, a tendência continuaria a devolver o investimento após menos de um ano. Segundo os autores do relatório, os reguladores devem acelerar a adoção de telhados solares e armazenamento de bateria, permitindo que os recursos para competir em igualdade de condições nos mercados de eletricidade.

"Na Grã-Bretanha, isso inclui a introdução de novas regras de mercado que pagam às famílias por exportar energia solar para a rede, pelo menos para as taxas do mercado de energia por atacado", escreveram os autores do relatório. “Tanto na Grã-Bretanha quanto na Alemanha, isso também implicará a melhoria do acesso de sistemas residenciais de energia aos mercados de serviços de rede, por exemplo, via agregação virtual de baterias.”

Em um mundo primeiro, o Reino Unido declara uma emergência climática


Em uma vitória por protestos pacíficos e pelo planeta, o parlamento do Reino Unido é agora o primeiro órgão legislativo nacional do mundo a proclamar uma emergência de mudança climática. A decisão vem logo após os grandes protestos da Extinction Rebellion, que atingiu o tráfego de Londres durante uma semana no mês passado.

O líder do Partido Trabalhista Jeremy Corbyn propôs a declaração de emergência. “Hoje, temos a oportunidade de dizer: 'Ouvimos você'”, disse Corbyn ao parlamento. “Ao nos tornarmos o primeiro parlamento do mundo a declarar uma emergência climática, poderíamos, e espero que sim, desencadear uma onda de ação dos parlamentos e governos em todo o mundo.”

A declaração foi uma das várias exigências feitas pela Rebelião da Extinção. Extinção As outras demandas da Rebelião pedem que a Grã-Bretanha elimine todas as emissões de carbono até 2025 e que as assembleias de cidadãos sejam responsáveis ​​por elaborar essas iniciativas, em vez das potencias.

Michael Gove, secretário de meio ambiente da primeira-ministra conservadora Theresa May, reconheceu o perigo da mudança climática. “Não apenas saúdo a oportunidade que este debate proporciona, como também quero deixar claro que, deste lado da casa, reconhecemos que a situação que enfrentamos é uma emergência”, disse Gove. “É uma crise, é uma ameaça, que todos nós temos que nos unir para nos encontrar.”

Gove e Corbyn prometeram confrontar Donald Trump em sua posição ambiental quando o presidente dos EUA visitar o Reino Unido em junho. Muitos municípios e regiões do Reino Unido também declararam emergências climáticas, incluindo Escócia, País de Gales, Manchester e Londres, observando que o relógio está diminuindo para a habitabilidade da Terra por humanos. Como um sinal foi içado por uma criança de escola escocesa durante os protestos do mês passado disse: "Os dinossauros pensaram que também tinham tempo".

Via Reuters, The Guardian
Imagem via David Holt

BÓIA DO OSIL MONITORA EROSÃO COSTEIRA

OSIL forneceu uma bóia ao projeto HERMES para monitorar a erosão costeira. Foto: OSIL

A fabricante mundial de sistemas marinhos, Ocean Scientific International (OSIL), forneceu uma plataforma de bóia de dados ao centro de pesquisa e desenvolvimento 'Orion' para uso como estação de monitoramento em tempo real em um projeto financiado pela UE que gerencia a erosão costeira.

A Estrutura Harmonizada de Gerenciamento de Corrosão Costeira para Melhorar a Implementação do Projeto do Protocolo de Gerenciamento da Zona Costeira Integrada (HERMES) exigiu uma plataforma com a capacidade de registrar um perfil completo de correntes de coluna de água, variações de maré, parâmetros de onda e concentrações de matéria específica suspensas estimadas, com os dados transmitidos para uma estação base em terra em tempo real.

A bóia de andorinha-vermelha OSIL de 1.2m oferece uma plataforma de alta visibilidade com um sistema de comunicação GPRS ideal para o local de instalação, dada a proximidade da costa e de um local popular de mergulho de naufrágio.

A bóia robusta é equipada com um Nortek AWAC montado no fundo do mar para fornecer perfis de corrente tridimensionais em células com espessuras de 0,25 a 4m. O perfilador acústico de corrente Doppler é adicionalmente fornecido com uma placa Prolog para processamento interno de ondas, e também pode ser usado para estimar cargas de sedimentos suspensos.


O software da estação base fornecido pelo OSIL dá aos usuários finais controle sobre os dados exibidos a partir da bóia de monitoramento, destacando a capacidade da OSIL de adaptar sistemas de bóias individuais para atender a requisitos específicos do projeto.

De Rebecca Strong

Maior empresa de energia do Reino Unido adquire participação na empresa blockchain Electron

Principal empresa de energia do Reino Unido OVO, investiu na empresa blockchain Electron através de sua recém-lançada divisão de tecnologia, a Kaluza.


A Kaluza - uma empresa de tecnologia de rede inteligente que fornece produtos de software e hardware para o setor de energia - anunciou um investimento na Electron, uma empresa de tecnologia de energia com sede em Londres que usa a tecnologia blockchain. O movimento visa facilitar a implantação de plataformas de comercialização de energia distribuída pela Electron.

A Electron supostamente usará os recursos do investimento para desenvolver suas plataformas e sistemas de energia, ou seu mercado de flexibilidade distribuída. “O desenvolvimento do registro de ativos compartilhados da Electron será crucial para apoiar o crescimento da Kaluza e cumprir sua missão de conectar com segurança todos os dispositivos a uma rede inteligente de zero carbono”, explica o post.

O novo investimento da OVO é supostamente o primeiro desde que a Mitsubishi adquiriu uma participação de 20% na empresa. A OVO é declaradamente o sétimo maior fornecedor de energia no Reino Unido.

A Blockchain tem visto várias aplicações no setor de energia globalmente. No início de março, a empresa tailandesa de refinação de petróleo Bangchak Corporation Public Co. Limited (BCP) começou a testar uma plataforma de comércio de energia baseada em blockchain e uma micro-grade comercial. A plataforma apoiará as necessidades básicas de eletricidade de uma estação de combustível média do BCP, além de gerar, distribuir e armazenar energia para locatários de shopping centers vizinhos.

Mês passado, Fornecedor de energia solar do Japão Kyocera fez parceria com a LO3 Energy para testar usinas de energia virtual baseadas em blockchain (VPP) para melhorar a distribuição de energia. O teste permitirá às empresas avaliar a viabilidade de VPP's que promovem o uso de baixo carbono sem combustíveis ou emissões de carbono com base em rede de consenso distribuída peer-to-peer.

De acordo com recente pesquisa da Infoholic Research LLP, o blockchain global no mercado de energia deve crescer 60% até 2024. O mercado foi avaliado em US$ 210,4 milhões em 2018, e espera-se que chegue a US$ 3,4 bilhões até 2024. A Infoholic Research prevê o crescimento em uma taxa de crescimento anual composta de 59,4% de 2018 a 2024.

Fábrica virtual da Statkraft integra renováveis, armazenamento e gás no Reino Unido

A instalação virtual está monitorando aproximadamente 1 GW de motores combinados eólicos, solares, de armazenamento e de gás flexível no Reino Unido e sua capacidade pode dobrar no verão. A energia gerida pela usina está sendo vendida no mercado de energia britânico.

A Statkraft diz que seu VPP é o primeiro no Reino Unido a agregar energia solar, eólica, armazenamento de bateria e geração flexível de gás.

A estatal hidrelétrica e provedora de energia norueguesa Statkraft anunciou que desenvolveu o que chama de primeira usina virtual (VPP) do Reino Unido para integrar renováveis, armazenamento e gás.

A empresa disse que a instalação funciona como uma usina de energia convencional, já que poderia operar em vários mercados de energia. A usina está monitorando cerca de 1 GW de energia eólica e solar, armazenamento de bateria e motores a gás flexíveis, com a produção de energia de todas as instalações comercializadas no mercado de energia do Reino Unido usando previsões de preço dia e dia., Disse Statkraft. A eletricidade está sendo vendida automaticamente por algoritmos desenvolvidos pela empresa, que minimizam o risco para os clientes e, ao mesmo tempo, maximizam o retorno capitalizando a flexibilidade do VPP.

A capacidade do VPP pode ser dobrada até o final do verão, acrescentou a empresa, e o software para o projeto, que permite cargas controláveis ​​através de um centro de controle inteligente comum, foi fornecido pelos sistemas meteo e de energia da Alemanha.

Precursor alemão

"Já somos parceiros de sucesso na Alemanha e acreditamos que este novo projeto é um passo importante para permitir que a Statkraft UK aproveite ao máximo a energia renovável", disse o diretor administrativo da empresa alemã, Ulrich Focken.

A fábrica virtual da Statkraft na Alemanha conecta cerca de 12 GW de energia eólica e solar. Foi lançado em 2012 e conta com mais de 100 geradores de energia solar em seu sistema, além de 1.300 parques eólicos e inúmeros produtores de energia hidrelétrica e de bioenergia.

A empresa norueguesa também está operando nos mercados fotovoltaicos da Índia, Reino Unido, Holanda e Espanha e pretende implantar 2 GW de capacidade solar até 2025.

Aprovação de sacos de energia da colmeia para 45.6MW fazenda solar livre de subsídios na Espanha

A Hive já é pioneira de projetos solares livres de subsídios no Reino Unido. 
Crédito: Hive Energy

A desenvolvedora britânica Hive Energy garantiu a aprovação do planejamento para desenvolver o que afirma ser o primeiro parque solar livre de subsídios na província espanhola da Andaluzia, com 45,6MW.

O projeto El Salobral, localizado em Espejo, região de Córdoba, abastecerá o equivalente a 32.000 residências e será conectado à rede nacional por uma subestação Endesa de 132kV localizada a 500 metros do local.

A construção do projeto começará no final da primavera de 2018. Um comunicado da Hive Energy disse que a aprovação era emblemática de uma tendência crescente para parques solares não subsidiados na Espanha. Depois de um longo hiato, a indústria solar espanhola está, de fato, revertendo tanto com projetos não subsidiados quanto com múltiplos gigawatts de capacidade leiloados pelo ministério da energia no ano passado.

Hive já é um pioneiro de projetos de energia solar livre de subsídios no Reino Unido, com planos de construir um 40MW planta no condado de Hampshire e um ainda mais ambitous 350MW projeto em Kent através de uma parceria com a empresa de EPC WIRSOL.

Luis Martinez Hermida, da Hive Energy, disse: “A posição vantajosa da Hive Energy no mercado solar espanhol resulta da abertura antecipada dos escritórios espanhóis em 2015. Em 2015, havia poucos desenvolvedores desenvolvendo energia solar na Espanha e havia pouco interesse dos fundos. Três anos depois, o mercado é um dos mercados solares mais atraentes do mundo”.

A empresa atualmente possui 896MW de capacidade espalhados por 14 projetos de energia solar na Espanha. Também possui um pipeline de 20 projetos, com planejamento e construção previstos para começar nos próximos dois anos.

Em dezembro passado, a firma de investimentos Foresight Group, sediada em Londres, também iniciou a construção de um projeto solar não subsidiado de 3,9MW no município de Las Torres de Cotillas, região de Múrcia, no sudeste da Espanha.

IKEA montou barcos remotos para limpar rios


A Ikea desenvolveu um barco de controle remoto projetado para limpar rios. Eles são chamados de Good Ship e modelado brinquedos baseados Bath SMÅKRYP, mas tem grande funcionalidade, relata Popmech.

Ikea usa uma tecnologia especial que permite que um barco para coletar 20 quilos de lixo, com isso em mente, podemos supor que um pequeno grupo de barcos poderia manter o rio em um estado relativamente puro. Com operador de controle remoto recebe uma "primeira pessoa" - com a câmera instalada no barco. 


Barcos Good Ship IKEA é usado na área de Deptford Creek (confluência do rio Tamisa em Reyvensborn) no sudeste de Londres. Como parte da iniciativa educacional Ikea dá às pessoas a oportunidade de dirigir barcos. No futuro, a empresa pretende doar barcos Hubbub caridade ambiental.

Zero Carbon Homes esta custando aos consumidores £ 200 libras por ano


A decisão de descartar a política de casas de carbono zero está custando aos ocupantes de casas recém-construídas mais de 200 libras por ano, essencialmente três vezes a poupança-alvo do teto de preços da Ofgem.

Nova análise da Unidade de Energia e Inteligência Climática descobriu que o movimento da política, um dos primeiros recém-eleitos do governo conservador na primavera de 2015, custou aos proprietários de novas casas £120 milhões em custos adicionais até o momento.

E esse número deve subir para mais de 2 bilhões de libras até 2020, à medida que mais residências recém-construídas forem ocupadas.

A análise da ECIU descobriu que cada nova construção ocupada hoje custará um extra de £ 208 a 233 para aquecer, efetivamente três vezes a economia média de £ 76 por ano do teto de preços imposto pelo governo.

A política de Zero Carbon Homes deve entrar em vigor em 2016, tendo sido anunciada pela primeira vez em 2006 pelo então chanceler Gordon Brown. A política teria assegurado que todas as novas casas precisariam gerar tanta energia no local quanto consumissem, reduzindo drasticamente as contas de energia e proporcionando reduções vitais das emissões de carbono do ambiente construído.


Mas a política foi descartada apenas alguns meses antes de entrar em vigor, provocando reações iradas dos parlamentares da oposição e dos setores de energia e construção.

O secretário de ex-energia Ed Davey, que se tornou um crítico ferrenho da política de energia conservadora, perdeu a vaga na eleição de 2015, descreveu o abandono da política Zero Carbon Homes como a “pior coisa que os Conservadores fizeram” no outono de 2015 comparando a decisão com um campo empacotado de cortes de energia limpa.

Além disso, o ECIU aponta para o fato de que as emissões de carbono dos lares britânicos aumentaram de fato nos últimos dois anos, coincidindo com um período de tempo em que o Reino Unido não dispunha de um esquema abrangente de eficiência energética doméstica.

Jonathan Marshall, chefe de análise da ECIU, disse que sucessivos governos têm lutado para elaborar esquemas eficazes de eficiência energética doméstica, contrastando com a política da Zero Carbon Homes que "poderia ter feito uma diferença real".

“Assim como as novas casas à prova do futuro, a política economizaria dinheiro para as famílias, reduziria a vulnerabilidade da Grã-Bretanha aos choques de fornecimento de energia e reduziria as emissões de carbono.

“Lidar com novas construções é uma das maneiras mais fáceis de melhorar o estoque de residências com vazamento do Reino Unido, e a reintrodução dessa política também pode impulsionar empresas envolvidas em isolamento e aquecimento de baixo carbono”, disse Marshall.


Seus sentimentos foram repetidos por Paula Higgins, diretora executiva da Homeowners Alliance, que disse que as faturas de energia são uma das preocupações mais comuns levantadas pelos consumidores.

“Uma de nossas campanhas de longa duração é para casas novas e de melhor qualidade; padrões baixos, paredes finas e aquecimento inadequado são problemas que vemos vezes sem conta. As casas devem ser construídas de acordo com os mais altos padrões para estarem aptas para esta e para as futuras gerações; o governo e a indústria precisam reconhecer que é do interesse de todos acertar isso ”.

Financiamento e sofisticação de ativos, os últimos obstáculos à energia solar livre de subsídios


O financiamento é o último obstáculo a desenvolvimentos mais generalizados e sem subsídios em toda a Europa, uma vez que o risco dos comerciantes permanece problemático para os provedores de dívida, concluíram especialistas do setor.

Falando na Conferência de Financiamento e Investimento Solar da semana passada em Londres, o ex-diretor da NextEnergy Capital e atual chefe da Wise Energy, Abid Kazim, falou sobre a improbabilidade de provedores de financiamento significativo de dívidas considerar projetos solares baseados em modelos de negócios mercantis apropriados de uma perspectiva de risco.

Outros custos, especialmente de hardware, caíram a um nível onde os desenvolvimentos livres de subsídios em toda a Europa devem ser plausíveis, com Benedikt Ortmann, da BayWa re expressando sua crença de que os desenvolvedores solares devem ser capazes de construir usinas sem subsídios no sul da Inglaterra este ano, e como norte como Aberdeen em 2021.

Isso fundamentaria relatórios semelhantes de dentro da indústria. No ano passado, a Solar Trade Association divulgou uma nova pesquisa que mostrou que a energia solar poderia ser implantada no Reino Unido por volta de £ 40 / MWh até 2030 e algo entre £ 50-60 / MWh este ano, um preço que seria suficiente para antecipar 500MW de nova escala solar em 2019.

No entanto, Kazim era mais ambicioso, argumentando que deveria estar dentro das metas de um desenvolvedor ser capaz de se desenvolver em £ 35 / MWh até o final de 2020, levando em conta a redução contínua nos custos.

Também houve discussão em torno do que o cenário pós-subsídio exigiria em termos de qualificações e como elas poderiam diferir dos ciclos de desenvolvimento anteriores, baseados em RO e FiT.

Ortmann disse que a necessidade de as plantas serem tão produtivas e eficientes quanto possível daria maior importância à qualidade de construção e módulos, especialmente porque os modelos de negócios emergentes tendem para 30-40 anos de operação ao invés de 25.

Ezio Ravaccia, diretor financeiro da Solar Ventures, disse que a crescente dependência de contratos de compra de energia para estabilizar receitas para fins de financiamento resultaria em um gerenciamento crescente de contrapartes, algo que muitos desenvolvedores de sistemas solares puros não precisavam até agora.

Peer Piske e Kazim da Solarcentury, no entanto, acertaram um tom similar com suas sugestões de que desenvolvedores de energia solar e proprietários de ativos precisariam de estratégias mais sofisticadas de gerenciamento de ativos e dados, com Kazim em particular apontando para uma sofisticação cada vez maior no gerenciamento pós-aquisição.

Isso, acrescentou Kazim, fazia parte de uma tendência emergente que a energia solar como um todo estava profissionalizando.

"Nós passamos de um negócio de cowboys para uma sala cheia de profissionais, [e] é um mundo muito diferente hoje", disse ele.

Ortmann respondeu, no entanto, que os primeiros sinais de um mercado emergente livre de subsídios, que já estão sendo vistos, significavam que os caubóis estavam "voltando".

Material feito de cascas de batata – uma opção sustentável ao MDF


Muitos dos materiais típicos utilizados na construção – como o MDF – contêm materiais tóxicos e formaldeído, além de terem uma vida útil extremamente curta e um impacto ambiental negativo. Mas agora há uma nova opção um material feito de cascas de batata!

Os designers londrinos Rowan Minkley e Robert Nicoll, assim como o pesquisador Greg Cooper, desenvolveram o Chip[s] Board, que é uma alternativa biodegradável ao MDF que é feito a partir de resíduos de batata industriais não alimentícios.


Esta ideia inovadora para um novo material de construção é livre de resinas e produtos químicos tóxicos e é livre de formaldeído. Se nós usarmos da mesma maneira que usamos o MDF, ele não terá o mesmo impacto negativo no meio ambiente.


Minkley, Nicoll e Cooper queriam combinar a questão do desperdício de materiais com o problema do desperdício de alimentos, e o resultado é um substituto sustentável do MDF - um material feito de cascas de batata.

Eles coletaram as cascas dos fabricantes e colocaram em diferentes processos de refinamento para criar um agente de ligação. Este agente é então aplicado a fibras como cascas de batata, bambu, lúpulo de cerveja e madeira reciclada.


Em seguida, a equipe forma o Chip[s] Board , composto em uma folha que pode ser processada em diferentes produtos, como móveis e materiais de construção. Uma vez que esses produtos atinjam o fim de sua vida útil, eles podem ser biodegradados em fertilizantes.

Os detalhes sobre a fabricação do Chip[s] Board não foram divulgados, porque Minkley e a Nicoll pediram uma patente em seu processo de fabricação. No entanto, eles revelaram que o processo de prensagem imita as condições encontradas na fabricação de MDF, mas substituem as resinas baseadas em formaldeído por ligantes biodegradáveis ​​derivados de resíduos.


De acordo com a equipe de design, o desenvolvimento do Chip[s] Board envolveu muitas tentativas e erros, algumas técnicas de hackers e adivinhações, mas tudo isso permitiu que eles desenvolvessem quadros fortes e úteis. Eles também estão desenvolvendo outros materiais sustentáveis, que chamaram a atenção da indústria da moda.

Fonte: Inhabitat
Imagens: Chip[s] Board

Cientistas encontram microplástico em 100% das tartarugas analisadas (de diferentes partes do mundo)!


Plástico é um velho problema nos oceanos! Estima-se que até 2050 terá mais plástico que peixes nos mares ao redor do mundo. Um novo estudo da Universidade Exeter and Plymouth Marine (Inglaterra) em parceria com o Greenpeace recentemente publicou um estudo que comprovou presença de microplásticos em 100% das tartarugas analisadas. 

No total, foram mais de 102 tartarugas dos três diferentes oceanos e sete diferentes espécies. Apenas tartarugas já mortas naturalmente ou por acidente foram consideradas no trabalho. Segundo os pesquisadores, o mais comum a ser encontrado é a fibra plástica que pode ser usada para fabricar roupas, pneus, filtros de cigarros e equipamento para pesca. 

Para Brendan Godley, autor do estudo, encontrar microplásticos é um claro sinal de que precisamos começar a nos esforçar mais para reduzir o lixo produzido globalmente. “O impacto dessas partículas nas tartarugas ainda é desconhecido”, Emily Duncan faz o contraponto. “Seu pequeno tamanho significa passar pelo intestino sem causar bloqueio, como é frequentemente reportado”, conclui. 

As tartarugas com maiores concentrações da substância foram encontradas no Mar Mediterrâneo, provavelmente com maiores taxas de poluição – apesar do estudo não ter amostra suficiente para concluir comparações geográficas. Ainda não é claro a fonte de ingestão das tartarugas (se direta ou indireta). 

O próximo passo ao grupo de pesquisadores é entender os efeitos do microplásticos em organismos aquáticos. Possivelmente as partículas podem transmitir contaminantes, bactérias ou vírus que podem afetar a tartaruga em um nível celular ou subcelular.

Foto: MarcelloRabozzi

Uma nova tecnologia solar pode ser o próximo grande impulso para a energia renovável


Em todo o mundo, um grupo de empresas de Oxford, Inglaterra a Redwood City, Califórnia, está trabalhando para comercializar uma nova tecnologia solar que poderia impulsionar ainda mais a adoção da geração de energia renovável.

No início deste ano, a Oxford PV , uma startup trabalhando em conjunto com a Universidade de Oxford, recebeu US $ 3 milhões do governo do Reino Unido para desenvolver a tecnologia, que usa um novo tipo de material para fabricar células solares. Há dois dias, nos EUA, uma empresa chamada Swift Solar arrecadou US $ 7 milhões para levar a mesma tecnologia ao mercado, de acordo com um documento enviado à Securities and Exchange Commission.

Chamada de célula de perovskita, a nova tecnologia fotovoltaica usa chumbo híbrido orgânico-inorgânico ou material à base de haleto de estanho como camada ativa de coleta de luz. É a primeira nova tecnologia a surgir em anos para oferecer a promessa de maior eficiência na conversão de luz em energia elétrica a um custo menor do que as tecnologias existentes.

“A perovskita nos permitiu repensar o que podemos fazer com os painéis solares baseados em silício que vemos nos telhados hoje”, disse Sam Stranks, o principal consultor científico e um dos co-fundadores da Swift Solar, em um Ted Talk . “Outro aspecto que realmente me empolga: quão barato isso pode ser feito. Essas finas películas cristalinas são produzidas misturando-se dois sais baratos e abundantes para fazer uma tinta que pode ser depositada de muitas maneiras diferentes … Isso significa que os painéis solares de perovskita podem custar menos da metade de suas contrapartes de silício ”.

Inicialmente incorporada em células solares por pesquisadores japoneses em 2009, as células solares de perovskita sofriam de baixa eficiência e não tinham estabilidade para serem amplamente utilizadas na fabricação. Mas nos últimos nove anos, os pesquisadores melhoraram constantemente a estabilidade dos compostos usados ​​e a eficiência gerada por essas células solares.

A Oxford PV, no Reino Unido, está agora trabalhando no desenvolvimento de células solares que poderiam atingir eficiências de conversão de 37% – muito mais altas do que as células solares fotovoltaicas ou fotovoltaicas policristalinas existentes.

Novas químicas para a fabricação de células solares já foram promovidas no passado, mas o custo tem sido um obstáculo ao lançamento comercial, dado o baixo custo dos painéis solares graças, em parte, a um enorme impulso do governo chinês para aumentar a capacidade de produção.

Muitos desses fabricantes acabaram se dobrando, mas os sobreviventes conseguiram manter sua posição dominante na indústria, reduzindo a necessidade de os compradores buscarem novas tecnologias para economia de custo ou eficiência.

Há um risco que essa nova tecnologia também enfrenta, mas a promessa de melhorias radicais em eficiência a custos que são baixos o suficiente para atrair compradores têm os investidores mais uma vez colocando dinheiro atrás de químicas solares alternativas.

A Oxford PV já estabeleceu uma marca de eficiência líder mundial para células baseadas em perovskita, com 27,3%. Isso já é 4% maior do que os painéis de silício monocristalino líderes disponíveis hoje.

“Atualmente, células solares em tandem de perovskita sobre silício de tamanho comercial estão em produção em nossa linha piloto e estamos otimizando equipamentos e processos em preparação para a implantação comercial”, disse Chris CTO da Oxford PV em um comunicado.

Miniaturas de painéis solares embutidas nas roupas podem recarregar seu celular


A Universidade de Nottingham Trent (Nottingham, condado de Nottinghamshire, Inglaterra) desenvolveu uma maneira de incorporar miniaturas de células solares que podem gerar energia. As células são encapsuladas em uma resina que permite que o tecido seja lavado e usado como qualquer outra roupa.

Assim, pequenas células solares do tamanho de pulgas incorporadas em roupas podem permitir que os usuários gerem eletricidade em movimento e carreguem itens como telefones celulares e relógios inteligentes.

Quase invisível

Com apenas três milímetros de comprimento e 1,5 milímetros de largura, as células são quase invisíveis a olho nu e o usuário não consegue senti-las. Para todos os efeitos, as roupas se parecem exatamente com qualquer outra forma de vestuário, apesar de terem a capacidade de gerar eletricidade.

Até 200 células miniaturizadas podem gerar de 2,5 a 10 volts e até 80 miliwatts de energia. O Advanced Textile Research Group da universidade realizou uma prova de conceito de 5 cm por 5 cm de tecido com 200 células. Isto provou ser poderoso o suficiente para carregar um telefone celular.

Segundo a pesquisadora Achala Satharasinghe, que desenvolveu o protótipo:

Essa é uma tecnologia empolgante que pode revolucionar a maneira como pensamos sobre energia solar, roupas e tecnologia vestível. Com a disponibilidade de células solares miniaturizadas, podemos gerar energia em uma variedade de novas formas, usando coisas como roupas, acessórios de moda, tecidos etc. Isso permitirá que os dispositivos móveis sejam carregados de maneira ecologicamente correta, o que é mais conveniente para os consumidores do que nunca.

Os cientistas desenvolvem roupas com energia solar


Você já desejou poder recarregar seu telefone enquanto estava fora, sem a necessidade de um banco de energia ou de uma tomada de parede? O futuro parece brilhante - você pode fazer isso com a energia solar de suas roupas. Cientistas da Universidade Nottingham Trent da Grã-Bretanha descobriram uma maneira de incorporar células solares em roupas, abrindo o caminho para um futuro em que apenas ficar ao sol pode manter seus aparelhos carregados com a tecnologia mais literalmente usável que se possa imaginar.

Ele funciona incorporando minúsculas células solares em um fio têxtil. Cada célula mede apenas 3 mm de comprimento e 1,5 mm de largura, tornando-os invisíveis a olho nu. Duzentas células podem caber em um pedaço de tecido de apenas 5 centímetros quadrados, e essas 200 células são supostamente suficientes para gerar 2,5 a 10 volts e até 80 miliwatts em potência. 

Segundo os pesquisadores, apenas 2.000 dessas células seriam suficientes para carregar um smartphone em movimento. Também não é apenas um sonho - o projeto provou fornecer energia suficiente para carregar tanto um smartphone quanto um Fitbit (Smartmobil) , usando apenas a energia obtida das células solares.


Não há necessidade de se preocupar com o fato de que esses “tecidos inteligentes” também se comportariam de maneira diferente em relação aos têxteis normais. Segundo os pesquisadores, as células são tão pequenas que sua presença não pode ser sentida. Como eles estão envoltos em resina, eles também são seguros para lavar de uma maneira normal.

“Ao incorporar células solares miniaturizadas em fios, podemos criar roupas e tecidos que geram energia de forma sustentável”, disse o líder do projeto, Tilak Dias . “As roupas ficariam e se comportariam como qualquer outro tecido, mas dentro das fibras haveria uma rede de células miniaturizadas, que estão criando eletricidade.”

Não se pode subestimar quanto de avanço esta tecnologia seria. Apesar dos avanços, a tecnologia moderna ainda está ligada à fonte de energia mais próxima, e as baterias maiores tornaram-se cada vez mais a norma, e não ter que depender de baterias tão grandes pode aumentar a capacidade dos fabricantes de extrair tecnologia extra. 

O impacto sobre o meio ambiente não pode ser subestimado - tirar uma série de dispositivos inteligentes da rede elétrica nacional também teria um enorme impacto sobre a capacidade dos seres humanos de viver de uma maneira mais ecológica e sustentável.

Veja o vídeo:




CIDADES DESCOBREM FORMAS MAIS INTELIGENTES DE RECOLHER O LIXO


Sensores wireless e painéis solares são algumas das tecnologias que as cidades estão a usar para tornar a recolha do lixo mais eficiente.

Segundo o Banco Mundial, até 2025, a quantidade de lixo urbano – ou resíduos sólidos urbanos (RSU) – mundial atingirá os 2,2 mil milhões de toneladas por ano e o custo global da gestão destes resíduos os 335 mil milhões de euros anuais. A recolha de lixo representa o maior custo individual da gestão municipal de resíduos urbanos e o seu custo ambiental é incalculável, conta o TreeHugger.

Os RSU costumam ser recolhidos por camiões do lixo, a diesel, que circulam pela cidade enquanto esvaziam os contentores de lixo, quer estes estejam cheios ou não. Quanto mais tempo passam nas ruas, maior a sua pegada de carbono. Este sistema também é ineficiente. Quando os contentores não são esvaziados a tempo, costumam transbordar, espalhando lixo pelas ruas.

É por estas razões que algumas cidades têm vindo a adotar soluções inteligentes para o lixo. Em março, Brooklyn adquiriu o primeiro conjunto de compactadores de lixo alimentados por energia solar, conhecidos como BigBelly, que utilizam sensores inteligentes que “sabem” quando devem começar a compactar o lixo dentro deles. Também estão ligados à cloud e dão sinal quando estão cheios, tornando a recolha mais eficiente e reduzindo as viagens dos camiões de lixo. Os BigBelly têm sido adotados por outras cidades e estados, como Leeds, na Inglaterra, e Queensland, na Austrália.


A empresa finlandesa Enevo inventou um sistema – o Enevo One – que utiliza pequenos sensores wireless instalados nos contentores do lixo que fornecem informação em tempo real sobre a quantidade de lixo que contêm. O sistema não só analisa os dados para determinar quando o contentor estará cheio, como também elabora o plano mais economicamente viável para recolher o lixo, com base no nível de resíduos no contentor, na disponibilidade do camião do lixo e no trânsito. Isto faz com que as cidades poupem tempo e dinheiro, ao mesmo tempo que ajuda a reduzir as emissões de carbono, a utilização e consequente deterioração das estradas e dos veículos e a poluição sonora e atmosférica.

Há, no entanto, quem veja em projetos como este, que geram grandes quantidades de dados, um potencial de vigilância pública.

Copenhaga instalou, em junho, um “laboratório inteligente” no centro da cidade, numa tentativa de o tornar num motor “para o desenvolvimento de soluções sustentáveis para resolver futuros desafios urbanos”. Um dos seus focos foi a recolha inteligente de lixo. “Ao serem usados sensores nos contentores de lixo, seremos, talvez, capazes de planear como manter a cidade limpa de formas mais inteligentes do que as de hoje em dia”, disse Morten Kabell, Vereador dos Assuntos Técnicos e Ambientais de Copenhaga.

Fonte: The Uniplanet

Fotossíntese semi-artificial é uma fórmula revolucionária de geração de energia solar


A energia solar é uma forma de absorver os raios solares e usá-los para reservar e produzir energia ou elétrica, ou térmica, para o aquecimento de água.

Devido ao aquecimento global e as outras mudanças climáticas, a energia solar por ser totalmente renovável e limpa, tem sido cada vez mais empregada no mundo.

O uso da energia do sol para gerar energia é até mais antiga do que o relógio solar e o uso para secar o sal, a roupa e tantos outros.

As plantas usam o sol da melhor forma, tendo nele um dos ingredientes para a fotossíntese, aquele processo que aprendemos na escola, em que a planta usa a luz do sol, o dióxido de carbono e água para gerar a glicose, o alimento das plantas, e deixar como resíduo e nosso essencial oxigênio. Traremos agora informações importantes sobre uma nova técnica que busca reproduzir artificialmente esse processo para gerar energia elétrica.

Sobre a descoberta

Cientistas descobriram como alterar o mecanismo responsável pela fotossíntese de algas fotos sintetizantes, fazendo com que ao invés de elas gerarem água como produto, elas consigam gerar oxigênio e hidrogênio, componentes da água, mais dessa vez, separados.

Diferentemente do que ocorre com as células solares fotovoltaicas, as mais usadas no mercado, com a capacidade de produzir eletricidade através do sol, as da fotossíntese artificial gera hidrogênio, uma incrível fonte de energia ilimitada e poderosa.

Com usar o hidrogênio para gerar energia

É possível usar o hidrogênio em células de combustível para a produção de energia elétrica, ou mesmo queimando o hidrogênio diretamente. A grande vantagem é que quando queimamos hidrogênio, o resíduo é água limpa.

Na verdade, já há muitas décadas que se tenta usar uma espécie de fotossíntese artificial para gerar energia, mas limitações como a necessidade do uso de carros e poluidores aparelhos, chamados catalisadores, vem impedindo a produção em escala mundial.

A novidade é esse processo semi-artificial. Esse processo foi descoberto por Katarzyna Sokol, da universidade de Cambridge, que desenvolveu junto a sua equipe a produção de energia através do sol de forma meio natural, meio artificial.

Por que a fotossíntese natural não serve para gerar energia?

A fotossíntese é a grande responsável pela vida na Terra, e é a forma matriz da produção de alimentos e de oxigênio, mas as plantas desenvolveram esse incrível processo apenas para sobreviver, crescer e se reproduzir, produzindo apenas a energia necessária, cerca de 2% do que poderia ser aproveitado.

A EXPERIÊNCIA DE SOKOL USOU ENERGIA SOLAR NATURAL PARA TRANSFORMAR ÁGUA EM OXIGÊNIO E HIDROGÊNIO MISTURANDO COMPONENTES BIOLÓGICOS E ARTIFICIAIS.

Uma conversão híbrida de energia solar

A fotossíntese semi-artificial é uma tecnologia híbrida, que através da manipulação do genoma desperta uma capacidade das algas de fazer essa fotossíntese que elas já tinham, e estava dormente. Isso é somado a um sistema catalizador de baixo custo.

A hidrogenase é uma espécie de enzima contida nas algas que desestrutura os protões até que eles se transformem em moléculas de hidrogênio. Com a evolução pela a qual passaram as algas, essa capacidade foi perdida, já que não era fundamental para a sobrevivência desses vegetais.

Sistema catalizador

O sistema catalizador de baixo custo foi concebido com a utilização de um fotossistema de absorção de luz vermelha e azul, com propriedades foto-eletrônicas em uma célula fotossintetizante.

É usado um foto anodo de dióxido de titânio nessa célula. Esse catalizador induzido pelo corante dicetopirrolopirrole, que absorve luz de cor verde, habilita a produção de luz solar de forma pancromática, ou seja, através de todos os espectros da luz solar. Isso aumenta a capacidade da planta de fazer a fotossíntese, pois o aproveitamento da luz solar chega perto do total.

Uma comunicação por meio eletrônico eficiente foi dessa forma criada para fazer com que a enzima se conecte ao material por meio de um polímero redox modificado em seu complexo de ósmio em um foto anodo TIO2 estruturado de maneira hierárquica.

Quais os próximos passos

Agora a equipe do doutor Katarzyna Sokol tem o desafio de otimizar ainda mais esse processo e torná-lo viável economicamente, para revolucionar a produção de energia.

Noticias como essa demonstra que a humanidade tem sim condições de sair da enrascada em que ela mesma se colocou, principalmente se iniciativas incríveis como a do doutor Sokol forem levadas a sério e houver investimento adequado por parte de governos e empresariado.

Fonte: Portal Energia

Turbina Maremotriz da OpenHydro começa a operar no mar da Escócia


Energia maremotriz, ou energia das marés, é o modo de geração de energia por meio do movimento das marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidos: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.

O aproveitamento da energia das marés pode ser feito a partir de centrais elétricas que funcionam por ação da água dos mares. É necessária uma diferença de 7 metros entre a maré alta e a maré baixa para que o aproveitamento desta energia seja renovável. Atualmente na Europa existem pelo menos duas destas centrais:Uma no norte de França e outra na Rússia.


Reagindo à liquidação do seu primeiro cliente de energia das marés, o Centro Europeu de Energia Marinha (EMEC) disse que a OpenHydro não conseguiu atravessar o chamado "vale da morte", onde a inovação é vítima de custos de comercialização - ressaltando, no entanto, que a energia das marés dia ainda está por vir.

Tendo operado no local de testes Fall of Warness do EMEC na Escócia desde 2007, como a primeira empresa do Reino Unido a alimentar a energia das marés na rede nacional um ano depois, a OpenHydro causou um impacto importante nos primeiros dias da nova fonte de energia livre de carbono desenvolvimento, deixando um legado duradouro que não será esquecido - disse Neil Kermode , diretor-gerente do centro de Orkney.


“O EMEC fica desanimado ao saber que a Naval Energies tomou a difícil decisão de liquidar o OpenHydro.
“Tendo sido um cliente fiel por mais de uma década, conhecemos pessoalmente muitos funcionários, tendo visto a empresa crescer de um punhado para mais de 100 pessoas. A equipe do OpenHydro trabalhou incansavelmente para promover os benefícios e oportunidades que o setor de energia das marés oferece. “Sua inovadora turbina de centro aberto tem sido uma das imagens mais reconhecíveis da energia das marés.
“Mas trabalhar na vanguarda do desenvolvimento tecnológico tem seus riscos. Na EMEC, todos estamos cientes de que algumas das tecnologias pioneiras testadas em nossos sites não conseguirão gerenciar a difícil transição da pesquisa para o sucesso comercial.
“Esse ponto em desenvolvimento é conhecido nos círculos de inovação como 'o vale da morte', à medida que os custos aumentam à medida que eles chegam à comercialização. Parece que o OpenHydro é outra vítima desse vale.
“No entanto, a ingenuidade humana prevalecerá: a energia das marés está prestes a se tornar uma indústria viável, com vários GWhs sendo gerados ao norte da Escócia enquanto falamos. Estamos confiantes de que ele tem um papel importante a desempenhar em nossos futuros sistemas de energia.
“Sabemos que só precisamos nos manter, ficar molhados de metal, continuar aprendendo lições uns com os outros e com os que vieram antes, e reduzir os custos.
“Essa é a jornada difícil que todas as tecnologias precisam percorrer. É uma pena que o OpenHydro não o faça.
"Mas o dia da energia das marés ainda está por vir."

Desde a instalação da sétima iteração de sua turbina de centro aberto em 2014, o OpenHydro acumulou impressionantes 10 mil horas de operação, tanto EMEC quanto a empresa com sede na Irlanda confirmaram anteriormente.

Fonte: OpenHydro

Células solares impressas em painéis seis vezes maiores

Painel solar de perovskita

Painel solar de perovskita com uma dimensão seis vezes maior do que o recordista anterior. 
[Imagem: Swansea University]

Este é um módulo solar de perovskita do tamanho de uma folha de papel A4 – ele é quase seis vezes maior do que os módulos desse tipo de painel solar já fabricados antes.

O avanço mostra que a tecnologia funciona em uma escala maior do que as inúmeras demonstrações feitas recentemente em laboratório, o que é crucial para incentivar a indústria a adotar essa tecnologia.

Cada uma das inúmeras células individuais que formam o módulo é feita de perovskita, um material de interesse crescente porque pode ser fabricado de forma mais simples e a um custo menor do que as células solares de silício, o material mais usado hoje.

As células solares de perovskita também provaram ser altamente eficientes, com índices para eficiência de conversão de energia – a quantidade de luz que atinge uma célula e é convertida em eletricidade – tão altas quanto 22% em pequenas amostras puras ou até 25,5% em células híbridas.

Célula solar feita por impressão

Esquema das células solares de perovskita, fabricadas por impressão em condições ambiente. 
[Imagem: SPECIFIC/Swansea University]

Todo o processo de fabricação foi realizado em condições ambiente, sem a necessidade de processos de alto vácuo, necessários para a fabricação de silício.

Francesca de Rossi, da Universidade Swansea, no Reino Unido, construiu o painel solar usando um tipo de célula solar de perovskita e carbono (C-PSC: Carbon Perovskite Solar Cell), feita de diferentes camadas – titânia, zircônia e carbono na parte superior -, todas elas aplicadas por um processo de impressão.

Embora sua eficiência seja menor do que outros tipos de células solares de perovskita, as C-PSCs não se degradam tão rapidamente, tendo já provado a operação estável de mais de 1 ano sob iluminação real.

Este painel solar de grandes dimensões apresentou:
  • Eficiência de conversão de energia de até 6,3% (PCE) quando avaliada em relação ao padrão “1 sol”, ou seja, luz solar simulada total. Este é um recorde mundial para um dispositivo C-PSC desse tamanho.
  • PCE de 11% a 200 lux, aproximadamente equivalente aos níveis de luz em uma sala de estar média.
  • PCE de 18% a 1000 lux, o que equivale a níveis de luz num supermercado.
“A chave para o nosso sucesso foi o processo de serigrafia. Nós o otimizamos para evitar defeitos causados pela impressão de áreas tão grandes. O registro preciso das camadas e a padronização da camada de bloqueio ajudaram a melhorar as conexões entre as células, aumentando o desempenho geral.

“Ainda há mais trabalho a ser feito, por exemplo no aumento da área ativa – a porcentagem da superfície do substrato que é realmente usada para produzir energia. Nós já estamos trabalhando nisso,” disse Francesca.

Fonte: Inovação Tecnológica

Como reinventar uma usina gigante movida a carvão para produzir energia verde?

O Reino Unido planeja acabar com a eletricidade a carvão até 2025. O que acontecerá com as enormes fábricas deixadas para trás? Uma instalação é pioneira na conversão para a energia verde.

A conversão da usina de energia Drax – de carvão em biomassa – custou R$ 3,8 bilhões — Foto: Chris Baraniuk

No trem em direção a um dos últimos locais do Reino Unido que ainda queimam carvão para produzir energia, passo por três fazendas solares. Também passo pela usina de carvão de Eggborough, que parou suas operações. Não há fumaça saindo de suas gigantes torres de resfriamento. Ela será fechada em setembro.

Mas a usina que vou visitar é diferente. Seu nome é Drax, por causa de um vilarejo de mesmo nome, e trata-se da maior usina de energia da Europa Ocidental. Em 2023, seus donos vão parar completamente de queimar carvão. Eles esperam que, em vez disto, a instalação consumirá apenas gás natural e biomassa – no caso, aglomerados de madeira triturados.

A União Europeia tem metas para reduzir a poluição nas próximas décadas e há a previsão de se fechar as usinas de energia a carvão em vários países para cumprir os objetivos. No Reino Unido, o governo planeja interromper a geração de eletricidade por carvão até 2025.

Uma história parecida ocorre em vários lugares no mundo. Muitas nações, incluindo os Estados Unidos, estão se afastando da energia a carvão à medida que outras fontes de energia se tornam mais baratas e as regulações ambientais esfriam o mercado de combustíveis fósseis.

Mas isso deixa uma grande questão: o que fazer com todas as antigas usinas?

No último século, essas unidades tiveram grande importância para o mercado global de energia. As usinas têm conexões caras a redes nacionais – e simplesmente derrubá-las pode não ser a medida mais inteligente. Muitas pessoas, incluindo os administradores da Drax, insistem que há outras saídas.

A dimensão da Drax é imponente. De cada lado das enormes construções que abrigam suas caldeiras e turbinas, estão seis torres de resfriamento. Um vapor branco segue em direção ao céu. No centro da instalação, está uma chaminé de 259 metros. E nos fundos, uma enorme pilha de carvão – o volume do depósito, no entanto, já é menor do que em tempos passados, segundo a equipe da usina.

O carvão é deixado ali até que seja levado para a estação de energia em correias transportadoras. Depois, é moído e queimado em altíssimas temperaturas. O forno aquece a água, transformando-a em vapor, que passa por um complexo sistema de tubulações e gira as turbinas a uma velocidade constante de 3.000 rotações por minuto. É uma maneira fácil de produzir eletricidade. Mas é uma maneira suja.

Mudança energética

Os dias do carvão na geração de eletricidade estão contados. Em abril, o Reino Unido ficou mais de três dias seguidos sem nenhuma energia produzida por carvão – uma redução que aconteceu muito mais rápido do que o esperado. Essa tendência significa que desde o início de 2018, o país tem conseguido um total de 1.000 horas sem energia a carvão, ultrapassando o nível do ano passado.

“Em 2012, a geração de energia por carvão foi de 45% do total da matriz energética”, disse Matthew Gray, do think tank Carbon Tracker. “Hoje, a quantidade é muito baixa”.

Da perspectiva de um operador da usina, no entanto, substituir o carvão não é fácil. Isso porque a biomassa é mais complexa de se manusear, explica o CEO Andy Koss.

“Ela entope as coisas”, diz Koss, lembrando de como as primeiras tentativas de mover a biomassa em transportadoras de carvão resultou em pedaços de madeira se desintegrando e virando poeira. A biomassa também precisa ser mantida seca o tempo todo, diferentemente do carvão.

O material também pode explodir à medida que se oxida, por isso, as pilhas devem ser constantemente verificadas quanto ao aumento de temperatura. A Drax gastou £700 milhões (R$ 3,8 bilhões) para garantir que a biomassa pudesse ser transportada por trajetos protegidos da chuva na usina.

E a estação de energia já investiu em quatro cúpulas, cada uma com 50 metros de altura, para depositar a biomassa. Todos os dias, 16 trens chegam lotados e depositam novos pedaços de madeira para garantir que o abastecimento da instalação permaneça no nível máximo.

Os vagões passam por galpões que se abrem automaticamente por meio de um mecanismo magnético. Os aglomerados de madeira passam por uma grade e são jogados em um depósito antes de serem levados para as cúpulas para o armazenamento temporário.

Em termos de operações de biomassa, “eu diria que é a maior do mundo”, afirma Koss. Na minha visita, a Drax tinha capacidade de produção de 2 gigawatts tanto com carvão quanto com biomassa. Ela agora completou sua quarta unidade de geração de energia por biomassa. As duas restantes vão, ao fim da adaptação, queimar gás.

A Drax tenta se apresentar como uma alternativa do que pode ser feito com as velhas usinas de carvão – nos lugares onde houver muita vontade e, de fato, dinheiro para pagar pelas conversões. Muitas unidades pequenas de carvão nos EUA recentemente se converteram para queimar gás – uma forma mais barata de transição do que para a biomassa.

E a Drax quer construir grandes baterias no local para estocar eletricidade. Há outros projetos semelhantes ao redor do mundo. Uma empresa canadense, a Hydrostor, desenvolveu projetos para transformar as antigas usinas de carvão em baterias de compressão de ar. O ar pode ser liberado para forçar a turbina da usina a se mover quando a eletricidade for necessária.

Há muitas outras ideias para reinventar antigas unidades de carvão. Em 2016, a China anunciou seus planos de converter algumas de suas instalações em estações de energia nuclear – embora não existam muitas notícias sobre o desenrolar das propostas desde então.

Na Dinamarca, a usina de carvão de Copenhagen será transformada em uma unidade 100% de biomassa. E no telhado de um incinerador, está sendo construída uma área de lazer com uma pista de esqui artificial.

Nem todas as conversões de usinas de carvão estão servindo à produção de energia. O Google está transformando uma unidade antiga no Alabama, nos EUA, em um centro de dados.

Rei do carvão

Também é verdade que, em alguns lugares, o carvão ainda se mantém forte. Embora tenha abandonado mais de cem usinas de carvão, a China ainda se baseia fortemente nos combustíveis fósseis como fonte de energia.

E a Alemanha, que decidiu fechar todas as estações de energia nuclear, atualmente produz mais de um quinto de sua energia a partir do carvão, incluindo o lignito – um tipo de carvão ainda mais poluente.

Um mapa interativo das estações de carvão no mundo do site ambiental CarbonBrief revela grandes usinas fechando nos Estados Unidos e na Europa Ocidental, mas muitas novas em construção na Ásia.

Enquanto isso, alguns mercados questionaram o carvão e depois retornaram a ele. Em 2015, o governo de New South Wales, na Austrália, vendeu grandes instalações de carvão. Ao mesmo tempo, políticos acreditaram que a unidade seria fechada em dez anos, mas os preços da eletricidade na região escalaram. A usina está agora avaliada em cerca de R$ 2,1 bilhões e seus novos donos não têm planos de fechá-la tão cedo.

No entanto, a fé depositada no carvão pode nem sempre ser recompensada. Na Polônia, a gigante da energia PGE tem investido pesado em infraestrutura de carvão, na esperança de continuar lucrando ainda por muitos anos com o mineral. Mas isso custa centenas de milhões de dólares num momento em que as energias renováveis, principalmente eólica e solar, estão rapidamente barateando.

Também é preciso se questionar o quão verde é, de fato, a conversão de algumas usinas de carvão.

É o caso da biomassa. Embora os pedaços de madeira liberem carbono quando são queimados, a biomassa é promovida como “verde” porque as árvores cortadas podem ser substituídas ao longo do tempo, posteriormente sequestrando o carbono da atmosfera.

Mas nem todos concordam que isso realmente a torne uma fonte de energia neutra em carbono. Até mesmo a página 33 do relatório anual da Drax revela que a biomassa libera mais CO2 por unidade de eletricidade gerada do que o carvão.

Repetindo os principais argumentos a favor da biomassa, um diretor da Drax afirma que isso é compensado pela reposição das florestas que forneceram a biomassa. Diz ainda que, depois de contabilizar as florestas reabastecidas e as emissões da cadeia de suprimentos, o uso de biomassa representa 80% menos CO2 emitido na comparação com o que seria liberado se o carvão tivesse sido usado.

Mas leva décadas até as árvores crescerem. Além disso, em escala global, as florestas estão se reduzindo em tamanho total. A capacidade das florestas mundiais de reabsorver o CO2 atmosférico está cada vez menor, e não maior.

“Concordo que isso seja ruim”, diz Koss. Mas com relação ao desmatamento, ele insiste, isso “está ocorrendo fora de nossas áreas de abastecimento. Não estamos relacionados a nada disso”.

Mas isso não é suficiente para convencer alguns ambientalistas. Especialistas ressaltam que precisamos cortar as emissões já, e não nas próximas décadas quando as árvores crescerem.

A Drax espera mitigar suas emissões de outra forma: com uma tecnologia de um piloto de armazenamento de captura de carbono de bioenergia (BECCS). Nesse caso, gases da queima de biomassa na usina irão, se tudo seguir como previsto, passar por um solvente que reage com o CO2, capturando-o antes que ele entre na atmosfera. Esse CO2 pode, então, ser restaurado para que o solvente possa ser usado na captura repetidas vezes.

Pode haver claramente vida após o carvão. Mas se quisermos aproveitar ao máximo essas velhas instalações, precisamos ser competentes, ter uma mentalidade verde e estar preparados para pagar antecipadamente por resultados importantes.

O carvão produziu energia por muitas décadas no mundo. Foi um símbolo da Revolução Industrial. Em vez de simplesmente varrê-lo para longe, poderíamos nos beneficiar do uso inovador das estruturas que a grande indústria está deixando para trás.

Fonte: G1