O setor de energia desempenha um papel crucial no desenvolvimento socioeconômico do Brasil devido a sua extensão continental e a alta demanda energética. Por essa razão, foram explorados diferentes fontes de energia ao longo dos anos. Devido a crescente preocupação global com as mudanças climáticas e a busca por fontes mais limpas e sustentáveis, novas formas de energia têm chamado a atenção. A energia heliotérmica é uma dessas alternativas promissoras.
Seu funcionamento se baseia na captura do calor do sol e sua conversão em eletricidade por meio de sistemas que utilizam espelhos ou lentes para concentrar os raios solares em um receptor central. Apesar de seu potencial como uma fonte renovável e abundante no Brasil, pouco se fala da energia heliotérmica.
Por isso, muitas pessoas têm dúvidas sobre a viabilidade técnica, econômica e ambiental da energia heliotérmica. Neste artigo, vamos explorar mais a fundo esse modelo energético emergente e analisar seu papel no contexto energético brasileiro, buscando fornecer informações essenciais e dissipar as dúvidas que cercam essa forma de energia renovável. Acompanhe a leitura!
O que é energia heliotérmica?
A energia heliotérmica, também conhecida como energia solar térmica concentrada, é um tipo de energia renovável que aproveita o calor do sol para gerar eletricidade. Ao contrário da energia solar fotovoltaica, que converte a luz solar diretamente em eletricidade, a energia heliotérmica utiliza espelhos ou lentes para concentrar os raios solares em um receptor central.
Como funciona a energia heliotérmica?
O funcionamento da energia heliotérmica envolve três etapas principais:
- A concentração da luz solar;
- O aquecimento do fluido de transferência de calor;
- E a geração de eletricidade.
Dessa forma, a etapa inicial ocorre quando os espelhos ou lentes, chamados de coletores solares, são posicionados de modo que concentrem os raios solares em um ponto específico. O receptor central transfere o calor para um fluido de trabalho que, ao ser aquecido, transforma-se em vapor e aciona uma turbina conectada a um gerador d eletricidade.
Logo, é importante mencionar que as usinas heliotérmicas utilizam diferentes mecanismos de concentração de luz solar para gerar calor de alta temperatura e, em seguida, converter essa energia térmica em eletricidade. Nesse caso, os principais mecanismos utilizados são.
Calha parabólica
Nesse tipo de usina heliotérmica, são utilizadas fileiras de espelhos curvos em forma de calhas parabólicas. Assim, os espelhos concentram a luz solar em um tubo receptor localizado no foco da calha. Dentro do tubo receptor, um fluido de transferência de calor é aquecido para gerar o vapor e acionar uma turbina conectada ao gerador que produz eletricidade.
Fresnel
As usinas heliotérmicas com tecnologia Fresnel também utilizam espelhos para concentrar a luz solar. No entanto, esses espelhos são planos e segmentados em várias seções, semelhantes às lentes de uma lupa. Em tal caso, os espelhos Fresnel refletem a luz solar para um tubo receptor localizado acima deles. Desse modo, o fluido de transferência de calor é aquecido pela radiação solar. Assim, gera o vapor necessário para acionar a turbina conectada ao gerador.
Torre solar
Nesse tipo de usina, um campo de heliostatos controlados para rastrear o movimento do sol (espelhos planos motorizados) é usado para refletir a luz solar para o topo de uma torre central. No topo da torre, é colocado um receptor que contém um fluido de transferência de calor, que quando aquecido, gera o vapor necessário para acionar a turbina que está conectada ao gerador de eletricidade.
Disco parabólico
Esse tipo de usina heliotérmica utiliza espelhos parabólicos individuais, conhecidos como discos parabólicos, que concentram a luz solar em um receptor localizado no foco de cada espelho. Então, assim como os demais modelos, o fluido de transferência de calor é aquecido pela radiação solar. Logo, gera o valor que acionar a turbina conectada ao gerador de eletricidade.
Energia heliotérmica ou termossolar?
Embora sejam nomes diferentes, ambos descrevem o processo de utilização da energia solar concentrada para gerar eletricidade. Portanto, os termos “energia heliotérmica” e “termossolar” são utilizados para se referir à mesma tecnologia.
Energia heliotérmica e energia fotovoltaica: qual a diferença?
A energia heliotérmica e a energia fotovoltaica são duas formas de aproveitamento da energia solar, porém diferem em seus princípios de conversão e aplicação. Dessa forma, a energia fotovoltaica se baseia na utilização de células solares fotovoltaicas que convertem diretamente a luz solar em eletricidade.
As células feitas de silício conseguem gerar uma corrente elétrica quando expostas à luz solar. A conversão da energia solar em energia elétrica ocorre de forma instantânea e direta, sem a necessidade de aquecimento de fluidos ou uso de espelhos concentradores.
Já a energia heliotérmica utiliza espelhos ou lentes para concentrar os raios solares em um receptor central. Logo, o calor gerado por meio da concentração intensa da luz do sol aquece o fluido de transferência que se transforma em vapor. Assim, aciona a turbina conectada ao gerador de energia.
Portanto, a principal diferença entre energia fotovoltaica e energia heliotérmica reside na forma como a energia solar é convertida em eletricidade. Enquanto, a energia fotovoltaica converte diretamente a luz solar em eletricidade por meio de células solares, a energia heliotérmica concentra os raios solares para aquecer um fluido que produz o vapor necessário para gerar a eletricidade.
Vantagens e desvantagens da energia heliotérmica
A energia heliotérmica apresenta tanto vantagens quanto desvantagens. Sendo assim, ao considerar os prós e os contras fica mais fácil avaliar a viabilidade e o potencial da energia heliotérmica em diferentes contextos. Além disso, o desenvolvimento contínuo de tecnologias e avanços na eficiência e no custo podem ajudar a superar alguns dos desafios associados a essa forma de energia renovável.
Por essa razão, veja só quais são as principais vantagens e desvantagens do sistema de energia heliotérmica.
Vantagens da energia heliotérmica
Fonte de energia renovável
Redução das emissões de gases de efeito estufa
Potencial de armazenamento de energia
Desvantagens da energia heliotérmica
Alto custo inicial
Dependência de condições climáticas favoráveis
Impacto ambiental e ocupação de terras
Com base nessas informações, podemos concluir que a energia heliotérmica se mostra uma promissora alternativa para a geração de energia limpa e sustentável. Isso porque mediante a captura direta do calor do sol, é possível gerar eletricidade de forma eficiente, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa e diminuindo a dependência de combustíveis fósseis.
Perguntas frequentes
- Como funciona a energia solar heliotérmica?
A energia solar heliotérmica funciona concentrando os raios solares por meio de espelhos ou lentes em um receptor central. O receptor absorve o calor solar e aquece o fluido de transferência de calor que gera vapor e aciona uma turbina conectada a um gerador que produz eletricidade.
- O que é a energia heliotérmica?
A energia heliotérmica é uma forma de energia renovável que utiliza espelhos ou lentes para concentrar os raios solares em um receptor central. Por meio do calor intenso, o fluido de transferência é aquecido e convertido em eletricidade.
- Tem usina heliotérmica no Brasil?
Apesar do Brasil possuir potencial para o desenvolvimento desse tipo de energia devido ao seu clima ensolarado e as vastas áreas disponíveis, ainda não há nenhuma usina heliotérmica em operação comercial no país. Contudo, projetos pilotos e de pesquisa estão em andamento para explorar a viabilidade e o potencial da energia heliotérmica em território brasileiro. Inclusive, em 2022, a Cesp anunciou que colocou em atividade, em Rosana (SP), uma planta-piloto de geração de energia heliotérmica, tornando assim a primeira usina termossolar no Brasil.
