A energia heliotérmica, também conhecida como energia termo solar, é uma tecnologia em ascensão no campo da energia renovável, oferecendo uma forma eficiente e sustentável de gerar eletricidade a partir da radiação solar. Diferente da energia solar fotovoltaica, que converte diretamente a luz do sol em eletricidade, a energia heliotérmica concentra o calor solar para aquecer um fluido térmico, que é então utilizado para gerar vapor e acionar turbinas, em um processo similar ao de usinas termelétricas convencionais.
A energia heliotérmica utiliza refletores solares para concentrar a radiação do sol em um ponto específico, aquecendo um fluido como óleo ou água. Esse calor concentrado é convertido em vapor, que aciona turbinas e gera eletricidade. Diferente de tecnologias como a solar fotovoltaica, a energia heliotérmica se destaca por sua capacidade de armazenar calor, permitindo a geração de energia mesmo quando o sol não está presente, como à noite ou em dias nublados.
O funcionamento da energia heliotérmica envolve a captação e a concentração dos raios solares. Refletores solares são usados para focar os raios solares em um receptor, onde o calor é transferido para um fluido térmico. Esse fluido pode ser armazenado para posterior uso ou utilizado diretamente para gerar vapor, que movimenta as turbinas conectadas a geradores de eletricidade. Esse processo permite a geração de eletricidade em larga escala, especialmente em áreas ensolaradas.
Tecnologias Utilizadas:
Existem várias tecnologias utilizadas para concentrar e capturar a energia solar em uma usina heliotérmica, cada uma com características específicas:
Uma usina heliotérmica é composta por dois processos principais: a captura de energia solar e a conversão do calor em eletricidade. Essas usinas geralmente estão localizadas em áreas com alta incidência solar, maximizando a eficiência na geração de energia.
O campo solar é o coração da usina, onde ocorre a captação da radiação solar por meio de diferentes tecnologias de refletores solares. Esses refletores, como a calha parabólica, o sistema Fresnel, a torre solar e o disco parabólico, concentram os raios solares em um ponto focal. Abaixo, exploramos cada uma dessas tecnologias:
A calha parabólica é uma das tecnologias mais utilizadas para concentrar a radiação solar. Ela consiste em espelhos com formato de U que refletem a luz em um tubo receptor. O fluido térmico dentro desse tubo é aquecido a temperaturas extremamente elevadas, chegando a centenas de graus Celsius. Esse fluido aquecido é então usado para gerar vapor e acionar turbinas, resultando na produção de eletricidade.
O sistema Fresnel é uma alternativa mais econômica, usando espelhos planos ou levemente curvados para refletir a luz solar em um receptor elevado. Embora essa tecnologia seja menos eficiente do que a calha parabólica, ela é mais barata e mais simples de construir, o que pode ser uma vantagem em projetos de menor escala.
Na torre solar, centenas ou até milhares de helióstatos (espelhos móveis) refletem e concentram a luz solar em um receptor localizado no topo de uma torre. O fluido dentro do receptor, como sais fundidos, é aquecido a temperaturas extremamente altas, permitindo que o calor seja armazenado por longos períodos e convertido em vapor para acionar turbinas quando necessário. Essa tecnologia é conhecida por sua alta eficiência e capacidade de armazenamento térmico.
O disco parabólico funciona de maneira similar a uma antena parabólica, concentrando a luz solar em um único ponto focal. Esse ponto, localizado em um receptor no centro do disco, é aquecido a temperaturas elevadas e o calor gerado pode ser usado diretamente para gerar eletricidade ou armazenado para uso posterior.
Após a captura do calor no campo solar, o processo de conversão para eletricidade é bastante semelhante ao de uma usina termelétrica convencional. O fluido aquecido é utilizado para gerar vapor, que movimenta turbinas conectadas a geradores de eletricidade. Após passar pelas turbinas, o vapor é resfriado, condensado e o ciclo recomeça. Esse ciclo pode ser repetido continuamente, garantindo a produção constante de eletricidade. Além disso, as usinas heliotérmicas podem ser equipadas com sistemas de armazenamento térmico, que permitem a geração de energia mesmo durante a noite ou em dias nublados.
Leia nosso artigo sobre: Energia Solar Térmica
A energia heliotérmica tem um enorme potencial de aplicação em várias partes do mundo, especialmente em regiões que possuem alta incidência solar. Países com extensas áreas desérticas ou ensolaradas são ideais para a instalação de usinas heliotérmicas, já que essas usinas dependem de longos períodos de luz solar direta para operar com máxima eficiência. Abaixo estão alguns dos principais países que já utilizam ou estão investindo em tecnologias de energia heliotérmica:
Embora a Alemanha não seja conhecida por seu clima ensolarado, o país tem investido em tecnologias inovadoras de armazenamento térmico. Essas tecnologias permitem que a energia heliotérmica seja utilizada mesmo em dias nublados, maximizando o uso dos dias ensolarados e garantindo a continuidade da geração de eletricidade.
No sul da Itália, onde a exposição solar é alta, há um grande potencial para o desenvolvimento de usinas heliotérmicas. A Itália tem se destacado como um dos países europeus com maior interesse em tecnologias de energia limpa e renovável, incluindo a heliotermia.
A Espanha é uma das líderes mundiais na aplicação de energia heliotérmica. Com várias usinas em operação, especialmente na região da Andaluzia, o país tem aproveitado ao máximo o seu clima ensolarado. A torre solar e a calha parabólica são amplamente utilizadas em suas usinas.
Apesar de sua geografia montanhosa e áreas limitadas para grandes instalações, o Japão tem explorado tecnologias de energia heliotérmica como uma alternativa para diversificar sua matriz energética, especialmente após o aumento da demanda por fontes de energia limpa.
A China, com vastas áreas desérticas e uma crescente demanda por energia renovável, tem um enorme potencial para expandir suas usinas heliotérmicas. O país tem investido fortemente em tecnologias de concentração de energia solar para atender às suas necessidades energéticas e reduzir o impacto ambiental.
Embora a República Tcheca não seja um país tradicionalmente associado à energia solar, o governo tem explorado a energia heliotérmica como uma maneira de reduzir sua dependência de combustíveis fósseis, utilizando sistemas híbridos para maximizar a eficiência.
A França, especialmente em suas regiões mediterrâneas, tem investido em energia heliotérmica como parte de sua estratégia para reduzir as emissões de carbono e aumentar o uso de fontes de energia renovável. O país vê a heliotermia como uma tecnologia promissora para o futuro.
Nos Estados Unidos, estados como Califórnia e Arizona, com áreas desérticas e alta incidência solar, têm sido locais ideais para a construção de usinas heliotérmicas. Essas regiões estão entre as que mais utilizam a energia heliotérmica para geração de eletricidade no país.
Apesar do clima mais ameno, a Bélgica tem investido em pesquisa para utilizar a energia heliotérmica em escalas menores e em sistemas híbridos que combinam diferentes fontes de energia renovável.
A Coreia do Sul está começando a explorar a energia heliotérmica como parte de seus planos de descarbonização e diversificação energética. O país tem focado em projetos piloto que podem ser expandidos conforme a tecnologia evolui.
A energia heliotérmica surge como uma solução promissora para o futuro da geração de energia limpa e renovável. Sua capacidade de concentrar a radiação solar e convertê-la em eletricidade, juntamente com seu impacto ambiental reduzido e o potencial de armazenamento térmico, torna essa tecnologia uma das mais eficientes e versáteis para enfrentar os desafios energéticos do mundo moderno. Países com alta incidência solar estão liderando a implementação de usinas heliotérmicas, enquanto outras nações começam a investir em sua adoção para diversificar suas matrizes energéticas.
Com o crescimento constante da demanda por energia e a necessidade de reduzir as emissões de carbono, a energia heliotérmica oferece uma solução viável e sustentável para atender às necessidades globais. À medida que a tecnologia avança e se torna mais acessível, ela tem o potencial de se expandir para mais regiões, contribuindo significativamente para um futuro energético mais limpo e equilibrado.
2022. Confortec – Soluções sustentáveis e confortáveis para seu lar e empresa! Desenvolvido e Hospedado por Seu Site Feito
