O potencial da energia solar é ilimitado; Thomas Garabetian, gerente de pesquisa e inovação da SolarPower Europe, discute a solução de energia renovável mais acessível.

Quando você pensa em painéis solares pela primeira vez, a primeira imagem que vem à mente é provavelmente um telhado solar ou uma usina de energia solar – mas você sabia que a energia solar pode ser colocada em quase tudo?

A energia solar está verdadeiramente em expansão; em 2023, foram instalados 402 GW de energia solar. Com este crescimento, estamos a assistir a algumas aplicações inovadoras e não convencionais, bem como a soluções únicas, para ajudar a acelerar a transição energética.

Com este crescimento, vemos algumas aplicações inovadoras e não convencionais e soluções únicas para ajudar a acelerar a transição energética. Desde energia fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV) e energia fotovoltaica integrada em veículos (VIPV) até ciclovias solares, ferrovias solares e energia solar flutuante, a energia do Sol está sendo aproveitada de diversas maneiras.

Vamos explorar essas tecnologias pioneiras, talvez menos conhecidas.

Energia solar integrada em edifícios: a beleza da energia solar

BIPV é uma dessas aplicações solares criativas. O BIPV envolve a incorporação de módulos solares diretamente nos componentes de um edifício, ou seja, fachada, janelas ou mesmo telhas. Eles são diferentes da energia solar mais tradicional instalada nos telhados dos edifícios; a energia solar é parte integrante do componente do edifício, em vez de ser apenas colocada na superfície do edifício.

Uma vez instalados, os módulos solares geram energia renovável no local, melhorando ao mesmo tempo a estética do edifício. Esta ênfase colocada na integração estética e arquitectónica (ou seja, variedade de cores, técnica de metalização), é um factor distintivo chave do BIPV.

O BIPV também é uma solução alternativa inovadora para edifícios que não são adequados para energia solar nos telhados e que, de outra forma, não teriam energia solar instalada.

Marcos notáveis do BIPV na Europa incluem La Seine Musicale, um centro de música e artes cênicas localizado nos subúrbios parisienses. O centro abriga um auditório em forma de ovo e uma parede de painéis solares projetada para seguir a trajetória do Sol.

Outros exemplos podem ser vistos no laboratório BIPV da Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) em Berlim; este é o primeiro laboratório BIPV do mundo e também possui um sistema BIPV na parte externa do próprio edifício.

Os 360 painéis solares de seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) na estação de teste estão gerando atualmente 29-30 kWh de energia por ano; isto equivale a abastecer dez a 12 apartamentos familiares em Berlim.

A cor azul/roxa única dos painéis é produzida a partir do processo físico de camadas de interferência, que refletem um ponto específico no espectro de cores. O laboratório é um exemplo pioneiro de como projetar edifícios de forma sustentável.

Os sistemas BIPV também são ideais para a renovação de edifícios históricos; eles elevam, em vez de manchar a essência arquitetônica de um edifício. O fabricante francês SunStyle renovou lindamente uma igreja neogótica em Sarpsborg, Noruega, e a Igreja Strand, em Tau, Noruega, uma histórica igreja de madeira do século XIX.

Também estão sendo realizadas pesquisas sobre como integrar sistemas fotovoltaicos em infraestruturas, por exemplo, no projeto de estações de carregamento de veículos elétricos (VE).

Sem dúvida, isso mostra as infinitas oportunidades do BIPV.

Muitos projetos financiados pela UE estão a impulsionar a adoção do BIPV. A SolarPower Europe é parceira do INCREASE, um projecto de quatro anos e meio financiado pela Horizon Europe, que terá como objectivo acelerar a aceitação pelo mercado de sistemas de construção e de tecnologia fotovoltaica integrados, através de uma melhor inovação tecnológica, qualidade e normalização.

O mercado solar BIPV foi responsável por sete dos 209 GW do total cumulativo solar instalado na UE no final de 2022.

No entanto, o BIPV é importante para preservar o prestígio, os edifícios e áreas históricas. Com o recente acordo da UE sobre uma norma solar histórica para telhados, em Dezembro passado, provavelmente testemunharemos o impacto transformador da tecnologia no mercado solar nos próximos anos.

Veículos solares: dirigindo sob a luz do sol

A energia fotovoltaica integrada em veículos (VIPV) é outra tecnologia promissora que envolve a integração de energia solar diretamente em um veículo, incluindo carros, aviões, caminhões e navios.

Estudos realizados na Bélgica, na Alemanha e nos Países Baixos demonstraram que a integração da energia solar em veículos elétricos e não elétricos pode aumentar a sua autonomia. Também pode alimentar sistemas adicionais, como ar condicionado, aquecimento, iluminação e componentes eletrônicos de bordo, o que pode evitar sobrecarregar a bateria; isso permite que os EVs percorram distâncias maiores.

No entanto, todos os benefícios de um sistema VIPV só serão alcançados se os veículos forem construídos para incorporar energia solar desde o início do processo de fabrico, em vez de serem adaptados posteriormente. A integração da energia solar num veículo é um processo complexo que apresenta desafios específicos e requer extensas modificações. Por exemplo, as células solares estão sujeitas a mais vibrações, precisam de ser capazes de lidar com sombras, estão expostas a diferentes ambientes e temperaturas e devem cumprir normas de segurança adicionais, etc.

O Instituto Fraunhofer de Energia Solar (ISE) da Alemanha desenvolveu ainda mais a tecnologia, Integrando células solares no capô de um carro pela primeira vez. Os pesquisadores instalaram um protótipo de 115 W composto por vários painéis solares em um Volkswagen durante um processo de laminação.

A Fanhaufer ISE também está desenvolvendo sistemas VIPV para caminhões. Um sistema fotovoltaico de 3,5 kW, instalado no teto de um caminhão elétrico de 18 toneladas, foi capaz de cobrir de 5 a 10% da demanda de eletricidade do caminhão. Os sistemas fotovoltaicos são particularmente benéficos para veículos pesados, como camiões, pois podem efetivamente “reduzir o consumo de energia” e permitir-lhes transportar um peso suficiente.

Modelos EV com VIPV estão disponíveis comercialmente; por exemplo, Toyota e Hyundai têm modelos. Empresas VIPV como SonoMotors e Lightyear também estão desenvolvendo veículos elétricos solares, refletindo a natureza promissora da tecnologia.

Aviões solares já existem! Em julho de 2023, o primeiro avião não tripulado movido a energia solar completou seu primeiro voo em alta altitude, atingindo 66.000 pés na estratosfera.

A Swiss Solar Impulse Foundation também produziu um avião solar, o primeiro capaz de voar dia e noite sem qualquer combustível.

A empresa CSEM está trabalhando em outro projeto suíço SolarStratos, desenvolvendo um avião capaz de chegar à estratosfera, movido a energia solar.

Outras aplicações solares emergentes no setor de transportes

Também estamos começando a ver o surgimento de ciclovias solares, estradas solares e ferrovias solares! No final do ano passado, duas novas ciclovias solares com 1000 m ² entraram em funcionamento nos Países Baixos. O sistema possui eficiência de 21% por metro quadrado; os dois caminhos gerarão 160 MWh/ano de energia durante o primeiro ano. É uma aplicação inovadora, especialmente para países com problemas de escassez de terras, como a Holanda.

No que diz respeito às ferrovias, a empresa start-up suíça Sun-ways instalou energia solar ‘como um tapete’ em trilhos ferroviários na Suíça.

A empresa ferroviária alemã Deutsche Bahn também está testando energia solar em dormentes ferroviários. Barreiras acústicas solares para trens e rodovias estão até sendo desenvolvidas pelo projeto INCREASE.

Esses sistemas mostram as infinitas possibilidades da energia solar!

Solar flutuante: flutuando na luz do sol

Solar também flutua; A energia solar flutuante é uma solução crescente em todo o mundo, que consiste na instalação de painéis solares em um sistema ou estrutura flutuante, em um corpo de água interior ou marinho.

A tecnologia está à beira da expansão dominante; prevê-se que o mercado solar flutuante global ultrapasse o limite de seis gigawatts até 2031.

Um estudo recente da revista Nature mostra que “painéis solares flutuantes em reservatórios poderiam produzir três vezes mais electricidade do que toda a UE”. Por esta razão, a SolarPower Europe publicou recentemente as suas “Diretrizes de Melhores Práticas Fotovoltaicas Flutuantes”, para impulsionar projetos fotovoltaicos flutuantes de alta qualidade e codificar as melhores práticas e conhecimentos adquiridos com estes primeiros projetos.

Um exemplo é uma central eléctrica híbrida desenvolvida pela Amarenco em Montpezat d’Agenais, França, no local de uma antiga pedreira; tem capacidade instalada total de 4,8 MW. Esta central fotovoltaica flutuante irá poupar 250 toneladas de CO ₂  anualmente.

Em particular, a energia solar offshore representa uma nova fronteira para a energia solar. É uma tecnologia que pode ser instalada por si só ou hibridizada/co-localizada com outras tecnologias de energias renováveis, como a energia eólica offshore, por exemplo. Merganser é um exemplo de projeto de demonstração fotovoltaica flutuante offshore, desenvolvido em conjunto pela SolarDuck e RWE, situado no Mar do Norte holandês. Outro exemplo é a empresa norueguesa Ocean Sun, que começou a simplificar os seus projetos para um projeto piloto solar flutuante híbrido.

A energia solar offshore é uma tecnologia com grande potencial.

O que está no horizonte para a energia solar?

BIPV, veículos solares, ciclovias solares, ferrovias solares e energia solar flutuante; estas são apenas algumas das incríveis aplicações solares que merecem mais atenção. Cada aplicação ilumina as diversas maneiras pelas quais podemos implantar a energia solar. Sem dúvida, eles estão apenas arranhando a superfície do que é possível.

Uma coisa é certa: a energia solar terá de ser implantada em todo o lado se quisermos alcançar a transição energética. Embora estejam em vários estágios de desenvolvimento, essas tecnologias sem dúvida se tornarão populares nos próximos anos.

Com pesquisa e desenvolvimento contínuos, provavelmente podemos esperar ver aplicações solares ainda mais inovadoras! Observe este espaço (movido a energia solar).

Fonte: Innovation News Network

Disponível em : https://www.innovationnewsnetwork.com/the-latest-innovations-in-solar-energy/43548/