Uma das estratégias de combate ao desperdício de energia elétrica que está sendo adotadas pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) é a instalação de novas fontes energéticas dentro da própria instituição. Os subprojetos de sistemas alternativos do Programa de Racionalização do Uso de Energia (Pruen) estão sendo desenvolvidos por professores do Centro Tecnológico. Com a implantação dos projetos, além de ajudar a diminuir a despesa com luz – que hoje gira em torno de R$ 450 mil por mês, a maior conta da Universidade –, os profissionais envolvidos terão a oportunidade de ampliar a pesquisa tecnológica em geração energética.
Até o final do ano, a UFSC deve aumentar a sua produção de energia solar com um sistema fotovoltaico para captação de energia maior do que a soma de todos os outros já implantados na Universidade. Um dos subprojetos do Pruen é uma estação de painéis fotovoltaicos de 10 KW, já instalada na fachada do Centro de Cultura, que deve entrar em funcionamento ainda este ano. As células fotovoltaicas possuem semi-condutores de silício, cujos elétrons são excitados pelos fótons (partículas de luz), gerando a corrente elétrica.
“Quanto mais sol, mais aparelhos de ar-condicionado estão ligados. Conseqüentemente, mais energia é necessária. Apesar de ser, ainda, o sistema mais caro do planeta, a vantagem é que os painéis fotovoltaicos produzem energia durante o dia, justamente nos momentos onde a demanda é maior”, justifica o professor Ricardo Rüther, do Departamento de Engenharia Civil, coordenador deste subprojeto. Ele acrescenta que a energia é mais cara justamente nos horários de maior
demanda, por isso a importância de sistemas que complementem o abastecimento da rede elétrica nesses horários.
Outra vantagem é que, depois de feito o investimento inicial, a manutenção dos painéis é mínima, e eles estarão produzindo diariamente energia que, antes, deveria ser comprada da Celesc. Além
disso, é uma energia produzida no telhado da edificação, enquanto a proveniente de hidrelétricas é encarecida pelos sistemas de transmissão e distribuição. “A energia produzida pelos painéis fotovoltaicos possui aproveitamento total, enquanto a que vem de Itaipu, por exemplo, tem uma perda de 20% até chegar às casas”, complementa Rüther. “A produção local também previne colapsos, como o ocorrido em Nova York (em 14 de agosto de 2003)”.
Gás natural substituirá fontes convencionais no HU
O subprojeto desenvolvido pelo Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos (LabCET) prevê para 2004 a instalação de um sistema de co-geração no Hospital Universitário. Será instalado um motor a gás natural de pequeno porte para gerar energia elétrica e produzir água quente para uso geral. Com a água quente, será possível pré-aquecer o óleo da caldeira principal, substituindo uma caldeira elétrica utilizada atualmente para essa finalidade que, no período em que fica ligada (cerca de meia hora), faz a rede do HU alcançar um pico de consumo por volta de 700 kW, contra cerca de 300 kW utilizados durante a noite. A caldeira principal produz vapor para
setores como cozinha e lavanderia, além de esterilização de equipamentos e aquecimento de água.
Este calor produzido pelo motor é, na verdade, o que “sobra” da energia do gás natural não convertida em energia elétrica. A eficiência do motor gira em torno de 30%, ou seja: a cada 100 m3 de gás utilizado, apenas 30 m3 são efetivamente convertidos em energia elétrica. Este motor irá produzir 30 kW de energia que deverá ser injetada na rede do Hospital, e o restante se transforma em calor que pode ser reaproveitado.
No caso da planta de co-geração que será implantada no HU, este calor será revertido para aquecimento de água e do óleo utilizado na caldeira principal, evitando o consumo de energia na caldeira elétrica. “Esse trabalho representa uma semente de um projeto maior, de se instalar uma planta de co-geração que atenda todo o HU, ou até mesmo todo o campus”, adianta o professor do Departamento de Engenharia Mecânica Edson Bazzo, coordenador do subprojeto de co-geração.
Energia solar aquecerá tanques para cultivo de moluscos
Está previsto para entrar em funcionamento no verão um sistema de aquecimento solar da água do mar no Laboratório de Cultivo de Moluscos Marinhos da UFSC, localizado na Barra da Lagoa. Inicialmente, serão instalados 250 m² de painéis termo-solares, o necessário para aquecer um quarto da capacidade do tanque de maturação, ou seja, cerca de 20 mil litros de água por hora.
A unidade solar opera conjugada a um sistema de aquecimento a Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), que atualmente é utilizado pelo laboratório (antes, era utilizada a energia elétrica, cujos gastos
representavam cerca de 10% da conta de luz da UFSC). Na parte onde serão instalados, os painéis substituirão entre 60 e 70% do consumo de gás. “A energia solar nunca substitui completamente o combustível fóssil, mas apenas a fração economicamente viável da energia convencional”, explica o professor Sérgio Colle, também da Engenharia Mecânica, coordenador do subprojeto.
O investimento inicial, de R$ 115 mil, deverá ser compensado pela economia de gás em um período de três anos. O processo é relativamente simples: os painéis termo-solares são componentes isolados termicamente que absorvem o calor do sol. As placas são, então, resfriadas por um circuito de água, que vai, já aquecida, para os tanques. O próximo passo, segundo Colle, é buscar recursos para utilizar os painéis do laboratório não só para o aquecimento, mas também para o resfriamento de água de processo, conforme a demanda.
Também no contexto do Pruen, está prevista a instalação de uma unidade de demonstração piloto no Bloco A da Engenharia Mecânica para ar-condicionado à gás natural assistido por energia solar. Neste sistema, o calor absorvido pelos painéis é transferido para um sistema de refrigeração por absorção onde duas soluções de brometo lítio-água se encarregam em transferir o calor do meio de baixa para o meio de alta temperatura, através de um processo termoquímico. O calor, por sua vez, é rejeitado para o ambiente por de uma torre de resfriamento. “Será a primeira demonstração tecnológica desse gênero a ser realizada no Brasil”, destaca Colle.
“Em grandes instalações, esse calor poderia ser aproveitado diretamente para aquecimento de uma piscina esportiva, por exemplo”, explica o professor. E é exatamente isso que se quer fazer, no futuro, no Laboratório de Cultivo de Moluscos Marinhos, já que, além de água quente, há também a demanda de água fria para a produção de sementes de ostras. Por serem isolantes térmicos, apenas por estarem instalados no teto os painéis teriam também a função de reduzir a carga térmica no ambiente. Os custos de implantação do sistema de produção simultânea de água quente e fria por coletores solares para todo o Laboratório são estimados em R$ 450 mil, com retorno esperado para dois a três anos.
SAIBA MAIS:
PRUEN: http://www.pruen.ufsc.br.
Fale também com o coordenador geral do projeto, professor
João Carlos dos Santos Fagundes (Fagundes@inep.ufsc.br), pelo telefone (48) 331-9204.
PAINÉIS FOTOVOLTAICOS: http://www.fotovoltaica.ufsc.br, ou com o professor Ricardo Rüther (ruther@mbox1.ufsc.br), pelo telefone (48) 331-9379, ramal 215.
GÁS NATURAL: http://www.crt.ufsc.br, ou fale com o professor Edson Bazzo (ebazzo@emc.ufsc.br), pelo telefone (48) 331-9812.
Fonte: Núcleo de Comunicação do Centro Tecnológico