{"id":53265,"date":"2019-11-27T00:00:00","date_gmt":"2019-11-26T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/solyonaya-solnechnaya-energiya"},"modified":"2020-02-18T14:01:09","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:09","slug":"solyonaya-solnechnaya-energiya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/solyonaya-solnechnaya-energiya","title":{"rendered":"Energia solar salgada","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Energia
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\nA coleta e o uso da energia solar s\u00e3o uma das maiores conquistas da humanidade em termos de energia. A principal dificuldade agora n\u00e3o est\u00e1 nem em coletar a energia solar, mas sim em armazen\u00e1-la e distribu\u00ed-la. Se conseguirmos resolver essa quest\u00e3o, as usinas tradicionais que operam com combust\u00edveis f\u00f3sseis poder\u00e3o se aposentar.<\/p>\n

A SolarReserve \u00e9 uma empresa que prop\u00f5e o uso de sal fundido em usinas solares e est\u00e1 trabalhando em uma solu\u00e7\u00e3o alternativa para os problemas de armazenamento. Em vez de usar a energia solar para gerar eletricidade e armazen\u00e1-la em pain\u00e9is solares, a SolarReserve sugere redirecion\u00e1-la para reservat\u00f3rios t\u00e9rmicos (torres). A torre de energia ir\u00e1 receber e armazenar a energia. A capacidade do sal fundido de permanecer na forma l\u00edquida torna-o um meio ideal para armazenamento t\u00e9rmico.<\/i>.<\/a><\/noindex><\/p>\n

O objetivo da empresa \u00e9 provar que sua tecnologia pode tornar a energia solar uma fonte acess\u00edvel de energia, operando 24 horas por dia (como qualquer usina funcionando com combust\u00edveis f\u00f3sseis). A luz solar concentrada aquece o sal na torre a 566 \u00b0C, e ele \u00e9 armazenado em um enorme tanque isolado, at\u00e9 ser usado para gerar vapor para acionar uma turbina.<\/p>\n

No entanto, vamos por partes.<\/p>\n

In\u00edcio<\/h2>\n

\nWilliam Gould, o principal t\u00e9cnico da SolarReserve, passou mais de 20 anos desenvolvendo a tecnologia CSP (energia solar concentrada) com sal fundido. Na d\u00e9cada de 1990, ele foi o chefe do projeto da instala\u00e7\u00e3o demonstrativa Solar Two, constru\u00edda com o apoio do Departamento de Energia dos EUA no deserto de Mojave. Uma d\u00e9cada antes, l\u00e1 mesmo, testou-se uma estrutura que confirmou os c\u00e1lculos te\u00f3ricos sobre a possibilidade de gera\u00e7\u00e3o comercial de energia utilizando heliostatos. A tarefa de Gould era desenvolver um projeto semelhante, onde o sal aquecido substitu\u00edsse o vapor, al\u00e9m de encontrar evid\u00eancias de que a energia poderia ser armazenada. <\/p>\n

Ao escolher a capacidade de armazenamento de sal fundido, Gould hesitou entre duas op\u00e7\u00f5es: um fabricante de caldeiras com experi\u00eancia em usinas de eletricidade tradicionais movidas a combust\u00edveis f\u00f3sseis e a empresa Rocketdyne, que fabricava motores de foguete para a NASA. A escolha recaiu sobre os construtores de foguetes, em parte porque, no in\u00edcio de sua carreira, Gould trabalhou como engenheiro nuclear na gigantesca empresa de constru\u00e7\u00e3o Bechtel, que trabalhava nos reatores da Calif\u00f3rnia em San Onofre. Ele acreditava que n\u00e3o encontraria tecnologia mais confi\u00e1vel.<\/p>\n

O bocal do motor a jato, de onde escapam gases quentes, \u00e9, na verdade, composto por duas cascas (interna e externa), cujos canais fresados transportam os componentes de combust\u00edvel na fase l\u00edquida, resfriando o metal e impedindo que o bocal derreta. A experi\u00eancia da Rocketdyne no desenvolvimento de dispositivos semelhantes e no trabalho na \u00e1rea de metalurgia de alta temperatura foi valiosa ao desenvolver a tecnologia de uso de sal fundido em uma usina solar.<\/p>\n

O projeto Solar Two, com uma capacidade de 10 MW, funcionou com sucesso por v\u00e1rios anos e foi desativado em 1999, confirmando a viabilidade da ideia. Como admite o pr\u00f3prio William Gould, o projeto tinha alguns problemas a serem resolvidos. Mas a tecnologia b\u00e1sica usada no Solar Two ainda est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o em usinas modernas como Crescent Dunes. A mistura de sais nitratos e as temperaturas de opera\u00e7\u00e3o s\u00e3o id\u00eanticas, a \u00fanica diferen\u00e7a est\u00e1 na escala da usina.<\/p>\n

A vantagem da tecnologia de uso de sal fundido \u00e9 que ela permite fornecer energia sob demanda, e n\u00e3o apenas quando o sol brilha. O sal pode armazenar calor por v\u00e1rios meses, assim, um dia nublado ocasional n\u00e3o afeta a disponibilidade de eletricidade. Al\u00e9m disso, as emiss\u00f5es da usina s\u00e3o m\u00ednimas e, claro, n\u00e3o h\u00e1 res\u00edduos perigosos gerados como subproduto do processo.<\/p>\n

Princ\u00edpios de funcionamento<\/h2>\n

\nA usina solar utiliza 10.347 espelhos (heliostatos) instalados em 647,5 hectares (mais de 900 campos de futebol) para concentrar a luz solar em uma torre central de 195 metros, preenchida com um \"recheio\" salino. Este sal \u00e9 aquecido pelos raios solares a 565 \u00b0C, e o calor \u00e9 armazenado e ent\u00e3o utilizado para transformar \u00e1gua em vapor e para acionar geradores que produzem eletricidade.<\/p>\n

\"Energia
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\nOs espelhos s\u00e3o chamados de heliostatos porque cada um pode inclinar-se e girar para direcionar com precis\u00e3o seu feixe de luz. Dispostos em c\u00edrculos conc\u00eantricos, eles focam a luz solar em um \"receptor\" no topo da torre central. A pr\u00f3pria torre n\u00e3o brilha; o receptor \u00e9 de cor preto fosco. O efeito luminoso ocorre devido \u00e0 concentra\u00e7\u00e3o dos raios solares que aquecem o reservat\u00f3rio. O sal quente desce para um tanque de a\u00e7o inoxid\u00e1vel com capacidade de 16 mil m\u00b3.<\/p>\n

\"Energia
\nHeliostato<\/i><\/p>\n

O sal, que a essas temperaturas se assemelha e flui quase como \u00e1gua, passa por um trocador de calor para gerar vapor que aciona um gerador de turbina convencional. O tanque cont\u00e9m sal fundido suficiente para operar o gerador por 10 horas. Isso equivale a 1.100 megawatts-hora de armazenamento, ou quase 10 vezes mais do que os maiores sistemas de baterias de \u00edon-l\u00edtio que foram instalados para armazenamento de energia renov\u00e1vel.<\/p>\n

\r\n \"Por\r\n
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Caminho dif\u00edcil<\/h2>\n

\nApesar da promessa da ideia, n\u00e3o se pode dizer que a SolarReserve teve sucesso. De muitas maneiras, a empresa permaneceu como uma startup. Embora uma startup vibrante e din\u00e2mica em todos os sentidos. Afinal, a primeira coisa que voc\u00ea ver\u00e1 ao olhar para a usina Crescent Dunes \u00e9 a luz. T\u00e3o brilhante que \u00e9 imposs\u00edvel olhar. A fonte de luz \u00e9 a torre de 195 metros, orgulhosamente erguendo-se sobre as terras des\u00e9rticas de Nevada, aproximadamente a meio caminho entre a pequena cidade de Reno e Las Vegas. <\/p>\n

Como era a usina em diferentes est\u00e1gios de constru\u00e7\u00e3o<\/b>\"Energia
\n2012, in\u00edcio da constru\u00e7\u00e3o<\/i><\/p>\n

\"Energia2014, o projeto est\u00e1 quase conclu\u00eddo<\/i><\/p>\n

\"Energia
\nDezembro de 2014, Crescent Dunes quase pronta para opera\u00e7\u00e3o<\/i><\/p>\n

\"Energia
\nUsina conclu\u00edda<\/i><\/p>\n

A cerca de uma hora de viagem daqui, encontra-se a famosa \u00c1rea 51, uma instala\u00e7\u00e3o militar secreta que neste ver\u00e3o foi alvo de amea\u00e7as de ataque por toda a Internet, com o intuito de \"salvar\" os extraterrestres das garras do governo americano. Essa proximidade leva a que os viajantes, ao verem uma luminosidade extraordinariamente intensa, eventualmente perguntem aos moradores locais se testemunharam algo incomum ou at\u00e9 mesmo alien\u00edgena. E ent\u00e3o, ficam sinceramente desapontados ao descobrirem que se trata apenas de uma usina solar, cercada por um campo de espelhos com quase 3 km de largura.<\/p>\n

A constru\u00e7\u00e3o da Crescent Dunes come\u00e7ou em 2011, gra\u00e7as a empr\u00e9stimos do governo e investimentos da NV Energy, a principal companhia de servi\u00e7os p\u00fablicos de Nevada. A usina foi conclu\u00edda em 2015, aproximadamente dois anos ap\u00f3s a data prevista. Mas mesmo ap\u00f3s a constru\u00e7\u00e3o, enfrentou dificuldades. Por exemplo, nos dois primeiros anos, as bombas e transformadores para os heliostatos frequentemente quebravam e n\u00e3o funcionavam corretamente, pois eram insuficientemente potentes. Portanto, a pot\u00eancia de sa\u00edda da Crescent Dunes foi abaixo do planejado nos primeiros anos de opera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Havia tamb\u00e9m outra dificuldade \u2014 com os p\u00e1ssaros. Ao serem expostos \u00e0 \"mira\" da luz solar concentrada, o pobre p\u00e1ssaro se tornava p\u00f3<\/a><\/noindex>. Segundo representantes da SolarReserve, conseguiram evitar a \"crema\u00e7\u00e3o\" regular e maci\u00e7a de p\u00e1ssaros em suas usinas. Em colabora\u00e7\u00e3o com v\u00e1rias organiza\u00e7\u00f5es nacionais, foi desenvolvido um plano especial para mitigar quaisquer amea\u00e7as potenciais \u00e0 usina. Este programa foi aprovado em 2011 e visa reduzir o risco potencial para p\u00e1ssaros e morcegos.<\/p>\n

Mas o maior problema para a Crescent Dunes foi o vazamento no tanque de armazenamento de sal quente, descoberto no final de 2016. De acordo com a tecnologia, um anel gigante, sustentado por pilares no fundo do tanque, distribui o sal fundido \u00e0 medida que \u00e9 recebido do receptor. Os pr\u00f3prios pilares deveriam estar soldados ao fundo, e o anel precisava de capacidade de deslocamento, pois as mudan\u00e7as de temperatura causam expans\u00e3o\/compress\u00e3o dos materiais. Em vez disso, devido a um erro dos engenheiros, toda essa estrutura foi solidamente soldada. Como resultado, com as mudan\u00e7as de temperatura, o fundo do tanque cedeu e vazou.<\/p>\n

A fuga de sal derretido, por si s\u00f3, n\u00e3o representa um grande perigo. Ao entrar em contato com a camada de cascalho sob o tanque, o sal derretido esfriou imediatamente, transformando-se em sal. No entanto, a interrup\u00e7\u00e3o da usina se estendeu por oito meses. Foram investigadas as causas da fuga, os respons\u00e1veis pelo incidente, as consequ\u00eancias do acidente e outras quest\u00f5es. <\/p>\n

No entanto, os problemas da SolarReserve n\u00e3o terminaram. A produtividade da usina ficou abaixo do planejado em 2018, com um coeficiente m\u00e9dio de capacidade de 20,3%, em compara\u00e7\u00e3o com o coeficiente de capacidade planejado de 51,9%. Como resultado, o Laborat\u00f3rio Nacional de Energias Renov\u00e1veis dos EUA (NREL) iniciou uma pesquisa de 12 meses sobre os custos do projeto CSP, concentrando-se nos problemas de desempenho e despesas imprevistas. Como resultado, a empresa foi processada e for\u00e7ada a trocar de lideran\u00e7a e, em 2019, foi obrigada a declarar fal\u00eancia. fal\u00eancia<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Isso ainda n\u00e3o \u00e9 o fim<\/h2>\n

\nMas mesmo isso n\u00e3o colocou um ponto final no desenvolvimento da tecnologia. Existem projetos semelhantes em outros pa\u00edses. Por exemplo, tecnologias similares s\u00e3o usadas no Parque Solar de Mohammed bin Rashid Al Maktoum - a maior rede de usinas solares do mundo, unidas em um \u00fanico espa\u00e7o em Dubai. Ou, digamos, Marrocos. L\u00e1 h\u00e1 ainda mais dias ensolarados do que nos EUA, e por isso a efici\u00eancia da usina deve ser maior. E os primeiros resultados mostram que isso realmente \u00e9 verdade.<\/p>\n

A torre CSP Noor III, com capacidade de 150 MW no Marrocos, superou as metas planejadas em desempenho e armazenamento nos primeiros meses de opera\u00e7\u00e3o. E os custos de financiamento dos projetos para armazenamento de energia na torre est\u00e3o de acordo com as previs\u00f5es, garante Xavier Lara, consultor s\u00eanior de CSP do Grupo de Engenheiros Empresarios Agrupados (EA).<\/p>\n

Usina Noor III<\/b>\"Energia
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\n\"Energia
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\nInaugurada em dezembro do ano passado, a usina Noor III demonstra desempenho not\u00e1vel. A Noor III, instalada pela espanhola SENER e pela corpora\u00e7\u00e3o de constru\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica chinesa SEPCO, \u00e9 a maior usina de torre em opera\u00e7\u00e3o do mundo e a segunda em termos de integra\u00e7\u00e3o da tecnologia de armazenamento de sal derretido.<\/p>\n

Especialistas acreditam que dados confi\u00e1veis sobre o desempenho, flexibilidade de gera\u00e7\u00e3o e integra\u00e7\u00e3o de armazenamento do Noor III devem reduzir os problemas de confiabilidade das torres CSP e de armazenamento, al\u00e9m de diminuir o custo de capital para projetos futuros. Na China, o governo j\u00e1 anunciou um programa para criar 6000 MW de CSP com armazenamento. A SolarReserve est\u00e1 colaborando com a estatal Shenhua Group, que atua na constru\u00e7\u00e3o de usinas movidas a carv\u00e3o, para desenvolver 1000 MW de gera\u00e7\u00e3o de CSP com sal fundido. Mas ser\u00e1 que torres de armazenamento desse tipo ser\u00e3o constru\u00eddas no futuro? \u00c9 uma quest\u00e3o em aberto.<\/p>\n

Recentemente, a empresa Heliogen, de Bill Gates, anunciou uma grande conquista no uso de energia solar concentrada. A Heliogen conseguiu aumentar a temperatura de 565 \u00b0C para 1000 \u00b0C, abrindo assim a possibilidade da utiliza\u00e7\u00e3o da energia solar na produ\u00e7\u00e3o de cimento, a\u00e7o e produtos petroqu\u00edmicos.<\/p>\n

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Usina de sal fundido \u00e9<\/h2>\n