Pesquisadores da Western University, no Canadá, desenvolveram uma solução para um dos desafios mais persistentes da energia fotovoltaica flutuante: a operação em ambientes de inverno rigoroso. Segundo um estudo publicado na revista Applied Energy, a equipe instalou uma planta experimental de sete quilowatts em um reservatório de águas pluviais em Ontário, demonstrando que a geração de eletricidade é viável mesmo sob condições de gelo e neve.
A inovação reside na substituição das estruturas plásticas tradicionais por painéis flexíveis montados sobre espumas impermeáveis de alta densidade. Essa configuração permite que os módulos fiquem mais próximos à superfície da água, reduzindo a exposição ao vento e aumentando a estabilidade, um fator crucial para a eficiência energética em climas severos.
A mecânica das bolhas de calor
O componente central do sistema é um mecanismo de circulação de ar, frequentemente comparado a um borbulhador, posicionado no fundo do reservatório. Conectado a uma bomba na margem, o dispositivo libera bolhas que elevam a água mais quente das profundezas para a superfície, impedindo o congelamento direto sob os painéis solares. Esse processo mantém uma área de água aberta, garantindo que o acúmulo de gelo não comprometa a integridade ou o desempenho da estrutura fotovoltaica.
Os dados obtidos indicam que o consumo de energia necessário para manter esse sistema de circulação é marginal, variando entre 0,02% e 14,5% da produção anual total da instalação. A análise sugere que a viabilidade técnica supera o custo operacional, tornando a tecnologia uma alternativa competitiva frente aos métodos de mitigação de gelo mais dispendiosos e menos eficientes.
Desempenho e produtividade em campo
Durante um ano de monitoramento, a instalação experimental ocupou apenas 3% da área do reservatório e gerou 7,7 megawatts-hora de energia. Surpreendentemente, o sistema demonstrou ser 2,7% mais produtivo do que as plataformas flutuantes de referência utilizadas no estudo, validando a eficácia do design baseado em espuma.
Além da geração de energia, o sistema oferece benefícios secundários significativos, como a redução da evaporação da lâmina d'água. Estimativas dos pesquisadores apontam que, se a cobertura do reservatório fosse ampliada para 50% de sua superfície, seria possível economizar aproximadamente 927 metros cúbicos de água anualmente, um ganho ambiental relevante para reservatórios e infraestruturas hídricas.
Implicações para o setor de renováveis
A adoção de painéis solares flutuantes em latitudes elevadas tem sido historicamente limitada pelo risco de danos estruturais causados pelo gelo e pela queda na eficiência devido ao acúmulo de neve. Esta pesquisa sugere que, com a engenharia correta, é possível expandir o mapa de viabilidade para a energia solar, permitindo que regiões com invernos longos aproveitem melhor seus corpos d'água.
Para o ecossistema brasileiro, embora o clima não apresente o desafio do congelamento, a tecnologia de painéis sobre espuma e a redução da evaporação em reservatórios de hidrelétricas — que frequentemente enfrentam crises hídricas — podem oferecer paralelos interessantes para a gestão de recursos hídricos e geração híbrida de energia.
Desafios para a escala comercial
O sucesso do protótipo em Ontário levanta questões sobre a durabilidade dos materiais a longo prazo quando submetidos a ciclos contínuos de congelamento e descongelamento. A transição para instalações comerciais exigirá testes mais rigorosos em diferentes tipos de corpos d'água e escalas de maior magnitude, onde as variáveis ambientais são mais complexas e menos controláveis.
O futuro desta tecnologia dependerá da capacidade dos desenvolvedores em integrar esses sistemas com infraestruturas existentes sem comprometer a estabilidade do ecossistema aquático local. A observação contínua do comportamento dos materiais e da eficiência em diferentes condições climáticas será fundamental para definir se a tecnologia alcançará a viabilidade econômica necessária para o mercado em larga escala.
Com reportagem de Brazil Valley
Source · El Confidencial — Tech
