Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/

Bateria de zinco armazena 450 watts/h por litro

                Esquema de funcionamento da bateria de íons de zinco. [Imagem: Dipan Kundu et al. - 10.1038/nenergy.2016.119]

Bateria de íons de zinco

Químicos da Universidade de Waterloo, no Canadá, desenvolveram uma bateria de íons de zinco que é segura, barata e durável.

Com base no preço dos materiais utilizados, ela tem potencial para custar metade do preço das baterias de íons de lítio, apresentando uma durabilidade nunca antes alcançada por dispositivos do seu tipo.

Em vez do lítio, a bateria usa zinco, um material muito mais abundante e mais barato, além de eliminar compostos tóxicos e inflamáveis.

Intercalação

A bateria usa materiais seguros, sais à base de água não-inflamáveis, não tóxicos e com um pH neutro.

Ela é formada por um eletrólito à base de água, um eletrodo positivo de óxido de vanádio e um eletrodo negativo de zinco metálico.

A bateria gera eletricidade através de um processo reversível chamado intercalação, no qual íons de zinco carregados positivamente são oxidados no eletrodo negativo de zinco metálico, viajam através do eletrólito e se inserem entre as camadas de óxido de vanádio. Isto gera um fluxo de elétrons no circuito externo, criando uma corrente elétrica. Durante o carregamento, ocorre o processo inverso.

As baterias de lítio também operam por intercalação - de íons de lítio - mas elas usam materiais flamáveis e mais caros.

Quatro critérios

Segundo Dipan Kundu e seus colegas, seu protótipo representa a primeira demonstração da intercalação de íons de zinco em um material de estado sólido que satisfaz quatro critérios essenciais: alta reversibilidade, taxa de carga e descarga e capacidade adequadas e não formação de dendritos de zinco.

No estágio atual, a bateria suportou mais de 1.000 ciclos de carga e descarga com retenção de 80% da capacidade e uma densidade de energia de 450 watts-hora por litro de solução.

Bibliografia:

A high-capacity and long-life aqueous rechargeable zinc battery using a metal oxide intercalation cathode
Dipan Kundu, Brian D. Adams, Victor Duffort, Shahrzad Hosseini Vajargah, Linda F. Nazar
Nature Energy
Vol.: 1, Article number: 16119
DOI: 10.1038/nenergy.2016.119

Fonte:http://brasilenergia.editorabrasilenergia.com/daily/bec-online/empresas/2016/08/governo-ja-acena-com-desoneracao-para-cadeia-solar-471290.html

Governo já acena com desoneração para cadeia solar

Insumos e maquinário para produção de painéis e componentes podem ter isenção fiscal para incentivar indústria local

[25.08.2016] 20h29m / Por Fabio Couto

O governo está estudando medidas que reduzam impostos para a cadeia produtiva do setor solar, aproveitando incentivos fiscais já em andamento. A ideia é que o Padis, programa de incentivo fiscal para semicondutores, já em vigor, seja estendido a equipamentos e insumos da cadeia solar, barateando a produção e estimulando a indústria.

Inicialmente, o Padis foi desenvolvido para a indústria eletroeletrônica, mas o governo pretende fazer dessa versão do programa o caminho para a desoneração da indústria.

O secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia, Eduardo Azevedo, afirmou que o chamado novo Padis foi pensado para desonerar a cadeia produtiva diante do fato de que concorrentes de outros países conseguem oferecer produtos similares no Brasil por preços mais competitivos.

Segundo o secretário, produtos solares nacionais chegam a custar 30% a mais do que importados, devido a questões tributárias. O governo ainda estuda como será feita a aplicação do regime especial tributário a fabricantes solares: se com a inclusão no Padis original ou se vão criar um novo Padis. A medida está em debates com o Ministério da Fazenda, mas o objetivo é que o programa saia ainda este ano.

De acordo com o presidente-executivo da Absolar, Rodrigo Sauaia, a iniciativa, se feita, terá sucesso se incluir insumos (como vidro, silício) e maquinários para a fabricação dos componentes (bens de capital), uma vez que 90% dos gastos da cadeia recaem sobre esses itens.

"Esse ajuste é fundamental para se ter uma competitividade mais forte", disse Sauaia. A inclusão de insumos e maquinário no Padis poderia representar uma redução de preços entre 20% e 30%. Na avaliação de Sauaia, a desoneração ainda não tornaria os preços nacionais mais baratos do que seus pares chineses, que têm chegado ao Brasil mais assertivamente, porém pode permitir que o BNDES possa conceder financiamentos mais baratos.

Atualmente, o Padis garante a isenção fiscal do II (Imposto de Importação), IPI (Imposto sobre Produtos Industrializados), PIS/Cofins e PIS/Cofins-Importação, além de alíquotas reduzidas sobre IPI, PIS/Cofins, e Imposto de renda sobre a Pessoa Jurídica (IRPJ) e Cide para a comercialização de produtos das áreas de semicondutores e displays (mostradores de informação), incluindo células e módulos/painéis fotovoltaicos e insumos estratégicos para a cadeia produtiva, como o lingote de silício e o silício purificado, de acordo com o Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior.

Sauaia e Azevedo fizeram as afirmações nesta semana, em participação no Intersolar, em São Paulo. No evento, podia-se perceber empresas que atuam no país ou que estão instalando-se para atender às regras de conteúdo local, mas também era latente a presença de empresas em busca de negócios, mas sem planos de se instalar, pelo menos num primeiro momento.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/

Armazenamento de energia: Híbrido de bateria e supercapacitor

Redação do Site Inovação Tecnológica -  26/08/2016

Um polímero condutor (verde) formado no interior dos pequenos poros da estrutura hexagonal (vermelho e azul) armazena energia elétrica de forma rápida e eficiente. [Imagem: William Dichtel/Northwestern University]

Energizando as baterias

Um novo material está prometendo energizar o travado campo das baterias, que há muito clama por um avanço tecnológico que teima em não vir.

A novidade é um híbrido que combina a capacidade de armazenar grandes quantidades de energia, típica das baterias, com a capacidade de liberar essa energia rapidamente, o que é típico dos supercapacitores.

"Nosso material combina o melhor dos dois mundos," garante o professor William Dichtel, da Universidade Northwestern, nos EUA.

A base do desenvolvimento é uma classe recente de materiais conhecidos como "estruturas orgânicas covalentes", ou COFs (covalent organic frameworks), polímeros com uma elevada porosidade, o que significa uma enorme área superficial útil para o armazenamento de energia.

"COFS são estruturas maravilhosas com um monte de promessas, mas a sua condutividade é limitada," disse Dichtel. "Esse é o problema que estamos resolvendo aqui. Modificando-as - dando-lhes o atributo que lhes falta - pudemos começar a usar as COFS de uma forma prática."

                 Protótipos do híbrido de bateria e supercapacitor. [Imagem: Catherine R. Mulzer et al. - 10.1021/acscentsci.6b00220]

Bateria orgânica

A equipe adicionou ao COF um polímero condutor (PEDOT, ou poli[3,4-etilenodioxitiofeno]), depois de fazer com que duas moléculas orgânicas se automontassem em uma estrutura parecida com favos de mel. O resultado é um COF capaz de induzir reações de redução (redox).

O material consegue armazenar 10 vezes mais eletricidade do que o COF original, e libera essa energia de 10 a 15 vezes mais rápido.

O protótipo ainda é pequeno, do tamanho de uma pilha tipo botão, mas as extrapolações dos experimentos indicam que ele suporta cerca de 10.000 ciclos de carga e descarga.

O híbrido de bateria e supercapacitor ainda terá que passar pelo crivo das dificuldades de escalonamento - fabricá-lo em grandes dimensões -, mas os materiais à base de carbono que estão tentando os mesmos feitos, como ografeno, são mais caros e mais difíceis de processar - e definitivamente não são fáceis de produzir em larga escala.

Bibliografia:

Superior Charge Storage and Power Density of a Conducting Polymer-Modified Covalent Organic Framework
Catherine R. Mulzer, Luxi Shen, Ryan P. Bisbey, James R. McKone, Na Zhang, Héctor D. Abruña, William R. Dichtel
ACS Central Science
DOI: 10.1021/acscentsci.6b00220

Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/

Quinta força fundamental da natureza pode ter sido descoberta

Com informações da UCI -  19/08/2016

O sinal da nova partícula, uma espécie de fóton com massa, é conhecida como anomalia do berílio 8 (⁸Be).[Imagem: Jonathan L. Feng et al.]

Revolucionário

Experimentos realizados por físicos húngaros em meados do ano passado podem ter descoberto uma nova partícula subatômica que revela a existência de uma quinta força fundamental da natureza.

"Se for verdade, é revolucionário," disse Jonathan Feng, da Universidade da Califórnia, nos EUA, cuja equipe está apresentando uma nova teoria para tentar explicar a anomalia encontrada pelos físicos húngaros.

"Há décadas nós conhecemos as quatro forças fundamentais: gravitação, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca. Se for confirmada por outros experimentos, esta descoberta de uma possível quinta força vai mudar completamente a nossa compreensão do Universo, com consequências para a unificação das forças e para a matéria escura," acrescentou.

Nova partícula de luz

Em 2015, uma equipe da Academia de Ciências da Hungria estava à procura de "fótons escuros", partículas que poderiam explicar a elusiva matéria escura, que os físicos dizem que compõe cerca de 85% da massa do Universo.

Eles não encontraram exatamente o que procuravam, mas descobriram uma anomalia no decaimento radioativo que aponta para a existência de um fóton com massa, uma partícula de luz exatamente 30 vezes mais pesada do que um elétron.

"Os experimentalistas não foram capazes de afirmar que era uma nova força," disse Feng. "Eles simplesmente viram um excesso de eventos que indica uma nova partícula, mas não estava claro para eles se era uma partícula de matéria ou de uma partícula que transmite força".

O grupo de Feng então reuniu, além desses novos dados, todos os outros experimentos anteriores na área e demonstrou que as evidências desfavorecem fortemente tanto partículas de matéria quanto os fótons escuros.

Eles então propuseram uma nova teoria que sintetiza todos os dados existentes e determina que a descoberta pode indicar uma quinta força fundamental da natureza.

Bóson X protofóbico

 Vários experimentos já levantaram a possibilidade da existência de uma Quinta Força Fundamental da natureza. [Imagem: Marc Airhart (UTexas-Austin)/Steve Jacobsen (Northwestern University)]

A nova teoria estabelece que, em vez de ser um fóton escuro, a nova partícula pode ser um "bóson X protofóbico". Enquanto a força elétrica normal age sobre elétrons e prótons, este bóson recém-descoberto interage apenas com elétrons e nêutrons - e em uma gama extremamente limitada.

"Não há nenhum outro bóson que tenhamos observado que tenha essa mesma característica. Nós simplesmente o chamamos de 'bóson X', onde X significa desconhecido," explicou Timothy Tait, coautor da nova teoria.

Feng destaca que novos experimentos são cruciais, o que não será difícil, já que a partícula não é muito pesada e há vários laboratórios ao redor do mundo que conseguem gerar a energia necessária para que ela apareça: "Mas a razão pela qual tem sido difícil encontrá-la é que suas interações são muito fracas. Como a nova partícula é tão leve, existem muitos grupos experimentais que trabalham em pequenos laboratórios ao redor do mundo que podem seguir as indicações iniciais, agora que eles sabem onde procurar".

Força mais fundamental e Setor Escuro

Como tantas outras descobertas científicas, esta abre campos inteiramente novos de investigação.

Uma possibilidade intrigante é que essa potencial quinta força fundamental pode se juntar às forças eletromagnética e nuclear forte e fraca como "manifestações de uma força maior, mais fundamental," defende Feng.

Citando o entendimento que os físicos têm do Modelo Padrão, ele especula que pode haver também um "setor escuro" inteiro, com sua própria matéria e suas próprias forças - englobando assim, a matéria escura e a energia escura.

"É possível que estes dois setores [o normal e o escuro] falem um com o outro e interajam através de interações de alguma forma veladas, mas fundamentais," propõe ele. "Esta força do setor escuro pode se manifestar como esta força protofóbica que estamos vendo como resultado do experimento húngaro. Num sentido mais amplo, ela se encaixa com a nossa pesquisa original para compreender a natureza da matéria escura."

Bibliografia:

Particle Physics Models for the 17 MeV Anomaly in Beryllium Nuclear Decays
Jonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, Philip Tanedo
Physical Review Letters
DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.042501
http://arxiv.org/abs/1608.03591

Protophobic Fifth Force Interpretation of the Observed Anomaly in 8Be Nuclear Transitions
Jonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, Philip Tanedo
https://arxiv.org/abs/1604.07411

Observation of Anomalous Internal Pair Creation in 8Be: A Possible Signature of a Light, Neutral Boson
A. J. Krasznahorkay, M. Csatlós, L. Csige, Z. Gácsi, J. Gulyás, M. Hunyadi, T. J. Ketel, A. Krasznahorkay, I. Kuti, B. M. Nyakó, L. Stuhl, J. Timár, T. G. Tornyi, Zs. Vajta
Physical Review Letters
http://arxiv.org/abs/1504.01527

Fonte: http://www.revistaexclusive.com.br/minas-gerais-se-torna-polo-solar-fotovoltaico-mundial/

Minas Gerais se torna polo solar fotovoltaico mundial

 Robert Cezar

 

 1 de abril de 2016

 

 Especiais, News

Norte do Estado: Usina de Pirapora atingirá 240 MW de capacidade após multinacional espanhola Solatio/Canadian arrematar 90 MW adicionais no 2º Leilão de Energia de Reserva de 2015. Investimento supera R$ 1,3 bilhão

Em sintonia com as diretrizes firmadas durante a conferência da ONU sobre Mudanças Climáticas (COP 21), em dezembro de 2015, em Paris (França), Minas Gerais ganhará nos próximos dois anos a maior planta de energia solar da América Latina (geração centralizada), a ser implantada em Pirapora, no Norte do Estado. Paralelamente, a empresa Sunew, inaugurada em novembro de 2015, em Belo Horizonte, é a única do país e das Américas a utilizar técnica inovadora e versátil que se baseia na produção de energia elétrica a partir de filmes fotovoltaicos orgânicos impressos, feitos de plástico, leves, transparentes e flexíveis.

A irradiação solar média no Brasil é o dobro da verificada na Alemanha, onde é produzida cerca de 44% da energia solar da Europa. O Norte de Minas detém o 4º melhor ponto solar do país, havendo destaque também para o potencial do Triângulo Mineiro, conforme o Atlas Solarimétrico da Cemig. O estado mantém posição de vanguarda quanto ao ambiente institucional e à legislação, favoráveis às energias renováveis, com destaque para a solar fotovoltaica.

Além da geração centralizada de energia referente às usinas solares fotovoltaicas de grande porte, também cresce rapidamente no Brasil o uso da denominada geração distribuída, por meio de placas fotovoltaicas instaladas nos telhados e nas áreas de casas, prédios residenciais e condomínios, incluindo os comerciais e industriais. A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) aprovou, no dia 24 de novembro de 2015, aprimoramentos na Resolução Normativa nº 482/2012 que deixam a micro e a minigeração mais atrativas, com vigência a partir do dia 1º deste mês.

Presidente da Comissão de Minas e Energia da ALMG, o deputado Gil Pereira (PP) destaca o significado: “Minas e Pirapora ganharam a maior usina fotovoltaica da América Latina e uma das maiores do mundo. Trata-se do marco inaugural de novo ciclo econômico para a região. No próximo leilão deste ano, a empresa deverá ultrapassar o total do investimento inicial projetado de R$ 1,5 bilhão, pois a tendência é de ampliação”, aponta.

Gil Pereira incentiva o desenvolvimento desse tipo de energia, desde sua gestão à frente da Secretaria de Estado de Desenvolvimento e Integração do Norte e Nordeste de MG (Sedinor), entre 2011 e 2014. Foi quando esteve em Madri (Espanha) e apresentou a empresários e representantes governamentais europeus oportunidades de investimentos nos municípios norte-mineiros.

O deputado Gil Pereira discursa em sessão da Comissão de Minas e Energia (Divulgação)

O deputado Gil Pereira tem atuado diretamente na interlocução junto à Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (Semad) e à Superintendência Regional de Regularização Ambiental (Supram-Norte), em Montes Claros, além do Ministério Público e do Instituto de Desenvolvimento Integrado de Minas Gerais (Indi-MG), com o objetivo de viabilizar os empreendimentos da multinacional espanhola. “Estamos trabalhando, em parceria com o governo estadual e os municípios, para a instalação de uma fábrica de painéis fotovoltaicos no Norte de Minas. O objetivo é atrair a cadeia produtiva para reduzir os custos de produção”, pondera.

Ambiente institucional e legislação favoráveis às energias renováveis

• A Lei nº 20.824 (31/07/2013) prevê desoneração do ICMS de equipamentos para geração desse tipo de energia, bem como isenção do ICMS relativo ao seu fornecimento.
• A Lei Nº 20.849 (08/08/2013) institui a política estadual de incentivo ao uso da energia solar fotovoltaica.
• O Decreto Nº 46.296 (14/08/2013) dispõe sobre o Programa Mineiro de Energia Renovável – Energias de Minas e medidas para incentivo à produção e ao uso de energia renovável, instituído durante a gestão estadual de Antonio Anastasia e Alberto Pinto Coelho. “São incentivos fiscais na produção de peças e partes utilizadas na geração e comercialização de energia solar desde que produzida e comercializada em Minas, bem como a isenção de ICMS na geração distribuída para o cliente cativo”, esclarece o deputado.
• A Lei nº 21.713 (07/07/2015) teve origem em projeto do deputado Gil Pereira e amplia o prazo para a concessão de crédito de ICMS relativo à aquisição de energia solar no estado.

Fiemg qualificará profissionais para o setor fotovoltaico

Os deputados Bosco e Gil Pereira ao lado do presidente da Fiemg, Olavo Machado e dos deputados Dilzon Melo e Felipe Attiê (Divulgação)

A Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais (Fiemg) e o Sistema S, que inclui o Senai e o Sesi, oferecerão treinamento para mão de obra técnica destinada à produção de energia solar fotovoltaica, assegurou o presidente da entidade, Olavo Machado, aos parlamentares durante visita realizada à entidade empresarial no dia 4 de novembro de 2015, por requerimento do deputado Gil Pereira (PP).

“Com o crescimento tanto da geração centralizada quanto da distribuída, há necessidade de pessoal qualificado para atuar no ramo. Com sua capilaridade no estado, a Fiemg e as entidades parceiras desempenharão papel estratégico na profissionalização da mão de obra necessária à cadeia produtiva da energia solar”, considerou Gil Pereira.

O aumento das contas de luz no país faz com que os usuários a cada dia se interessem mais pela troca da energia tradicional pelas energias limpas, ou seja, de fontes renováveis e não poluentes. A conta de energia elétrica se tornou um peso no orçamento das famílias e das empresas. Só em 2015, ficou pelo menos 50% mais cara. E isso incentivou consumidores a produzirem a própria energia, cujo excedente pode ser injetado na rede da concessionária, para seu uso oportuno sob a forma de compensação futura: “O crédito pode ser usado em cinco anos, inclusive em outro endereço, caso esteja sob mesmo CPF ou CNPJ”, esclareceu o parlamentar.

“Em 2015, a geração distribuída alcançou resultados significativos, de acordo com a Aneel. Em outubro passado, eram mil adesões de consumidores. Em dois meses, esse número chegou a 1.731 conexões. A fonte mais utilizada continua sendo a solar, com 1.675 adesões, seguida da eólica, com 33 instalações. Atualmente, o estado que possui mais micro e minigeradores é Minas Gerais, com 333 conexões. Em seguida, o Rio de Janeiro, com 203; e o Rio Grande do Sul, com 186. Nossa meta é alcançar a Alemanha, onde há hoje mais de 1 milhão de telhados com painéis fotovoltaicos”, argumentou Gil Pereira.

O parlamentar destacou a importância desse tipo de energia, apontando que os empreendimentos no setor vêm crescendo no estado e no país, como alternativa de diversificação da matriz. “A energia de fonte solar é uma das mais efetivas para substituição dos combustíveis fósseis e na redução dos gases de efeito estufa, contra o aquecimento global”, ressalta ele.

Micro e minigeração ainda mais atrativas para consumidores

Avanços na Resolução Normativa nº 482/2012 estimulam instalação de geração distribuída também por condôminos e consorciados

A Aneel aprovou, no dia 24 de novembro de 2015, aprimoramentos na Resolução Normativa nº 482/2012, que deixam a micro e a minigeração mais atrativas, com vigência a partir do dia 1º deste mês. Aumento da potência: a “microgeração distribuída” se refere a até 75 KW de potência, e a “minigeração distribuída” passa a ser aquela acima de 75 KW e menor ou igual a 5 MW, em conexão à rede.

O prazo de compensação dos créditos passou de 36 para 60 meses (cinco anos), podendo ser usados para abater o consumo do mesmo titular em outro imóvel, desde que na área da mesma concessionária: “autoconsumo remoto”.

Outra inovação: geração distribuída em condomínios (empreendimentos de múltiplos consumidores). A energia gerada pode ser repartida em percentuais definidos pelos próprios condôminos. Foi criada também a geração compartilhada. “Diversos interessados podem se unir em consórcio ou cooperativa, instalar micro ou minigeração distribuída e utilizar a energia para redução das faturas dos consorciados ou cooperados”, informou o deputado Gil Pereira.

O Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica (ProGD) foi instituído por meio de portaria pelo Ministério de Minas e Energia (MME), no dia 15 de dezembro de 2015. O programa tem investimento potencial estimado em R$ 100 bilhões até 2030, com adesão prevista de 2,7 milhões de unidades consumidoras, incluindo residências, comércio, indústria e setor agrícola, com potência instalada de 23,5 mil MW.

Financiamento e incentivos fiscais estimulam energia solar

O deputado Gil Pereira defende incentivos fiscais para toda a cadeia produtiva solar. “Em âmbito federal, obtivemos isenção de PIS/Cofins para micro e minigeração por meio da Lei nº 13.169 (06/10/2015), o que solicitei ao diretor da Aneel, Romeu Rufino, e ao secretário-executivo do MME, Luiz Eduardo Barata.”

O parlamentar informou que o BDMG dispõe de produtos para atendimento a empresas de micro e pequeno porte, que podem ser utilizados para financiamento da energia fotovoltaica. A linha Geraminas pode ser utilizada de forma abrangente para instalação de sistemas de geração de energia solar. O financiamento deve ser solicitado diretamente pelo site da instituição www.bdmg.mg.gov.br ou por meio de correspondente bancário.

Gil Pereira citou ainda o anúncio do superintendente estadual do Banco do Nordeste (Norte de MG e ES), João Nilton Castro Martins, sobre a linha de financiamento para energia fotovoltaica.

Capitão Enéas: energia solar reduz custo na irrigação

O presidente da Comissão de Minas e Energia, deputado Gil Pereira, e outros parlamentares conheceram de perto um dos primeiros empreendimentos de agricultura irrigada no país a implantar placas fotovoltaicas para suprir suas necessidades energéticas, em Capitão Enéas, no Norte de Minas. Setenta e duas placas de energia solar mantêm em funcionamento o sistema em área de 30 hectares. “Desde pequenos produtores familiares até a fruticultura de larga escala podem se beneficiar com redução de custos da energia elétrica”, ressalta Gil Pereira.

Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=flotovoltaica-energia-solar-flutuante&id=010115160805&ebol=sim#.V6p1aVsrKM8

Flotovoltaica: Energia solar flutuante para o Brasil

                               Usina solar flutuante em construção na Europa.[Imagem: LightSource/Divulgação]

Energia flotovoltaica

Pesquisadores da Unicamp fizeram uma avaliação promissora para a adoção no Brasil de grandes fazendas de energia solar sem precisar entrar em conflito com outros usos do solo.

A ideia é usar a energia solar flotovoltaica, um termo oriundo de "sistemas fotovoltaicos flutuantes", que envolvem a instalação de painéis solares sobre as águas de represas, lagos ou do mar.

Enquanto outros países estão explorando principalmente a superfície de lagos, lagoas e estações de tratamento de águas residuais, a situação brasileira é particularmente favorável à adoção da tecnologia devido às grandes áreas das represas das usinas hidroelétricas.

Além de adicionar outra fonte de energia limpa e renovável, a cobertura das represas pelos painéis solares contribui para a diminuição da taxa de evaporação dos reservatórios e para a redução da proliferação de algas, em decorrência do sombreamento.

E, do ponto de vista técnico e econômico, a grande vantagem é a possibilidade de utilização das linhas de transmissão já disponíveis para as usinas. Hoje, várias fazendas eólicas já totalmente operacionais continuam sem gerar energia no Brasil por falta de linhas de transmissão para levar a eletricidade até os consumidores - e a construção dessas linhas esbarra na dificuldade em conseguir os terrenos necessários às suas instalações e em autorizações ambientais para uso desses terrenos.

A maior usina solar flutuante do mundo está sendo construída no Japão. [Imagem: Kyocera/Divulgação]

Energia limpa

O objetivo de Karina Strangueto e Ennio Peres era estimar o potencial de produção de energia elétrica através da instalação dos sistemas flotovoltaicos nos reservatórios das hidroelétricas brasileiras.

A pesquisa foi exaustiva, cobrindo 165 das principais usinas, o que envolveu verificar áreas, latitudes, longitudes, altitudes, temperaturas e climas de cada reservatório, para verificar o potencial de geração de energia solar. Usando dois cenários - um com utilização de 8% da área do reservatório, e outro com utilização de 80% - Karina calculou então o número de painéis solares, a inclinação adequada para evitar sombreamentos excessivos e a instalação de passarelas para limpeza e manutenção.

Os resultados foram surpreendentes: com apenas 8% de utilização das áreas totais dos reservatórios poderiam ser produzidos anualmente 444.333 GWh, o que corresponde a cerca de 70% de toda a energia elétrica consumida no mesmo período no país em 2014, que foi de 624.254 GWh. Com a utilização de 80% das mesmas áreas, estima-se a produção de 4.443.326 GWh, que corresponderia a sete vezes o consumo de eletricidade nacional em 2014.

"Imagine quantas hidroelétricas seriam necessárias para chegar a esse mesmo resultado? Claro que devem ser superados ainda os problemas dos altos custos e estudados eventuais impactos ambientais, mas o estudo deixa clara a importância de investir em tecnologias alternativas. Os dados mostram que o potencial desse sistema no Brasil é extremamente alto. O respeito à ecologia não justificaria o emprego desse sistema, embora mais caro?" disse Karina.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celula-biossintetica-transforma-co2-luz-solar-combustivel&id=010115160802&ebol=sim

Célula fotossintética transforma CO2 e luz solar em combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica -  02/08/2016

        A biocélula (esquerda) sendo testada com a luz de intensidade média que atinge a superfície da Terra (direita).                                                        [Imagem: Universidade de Illinois - Chicago/Jenny Fontaine]                             

Fotossíntese artificial

Uma nova célula solar biomimética está prometendo realizar a maioria das expectativas do campo conhecido como fotossíntese artificial, em que a energia solar é aproveitada por autênticas folhas artificiais, que imitam as folhas das plantas.

"A nova célula solar não é fotovoltaica, ela é fotossintética," explica o professor Amin Salehi-Khojin, da Universidade de Illinois de Chicago, nos EUA.

Em vez de capturar fótons do Sol e gerar eletricidade, a célula fotossintética converte o dióxido de carbono (CO2) do ar em combustíveis líquidos, hidrocarbonos que podem ser queimados ou inseridos na cadeia produtiva tradicional, em substituição aos hidrocarbonos do petróleo.

"Em vez de produzir energia de forma não sustentável em uma via de mão única, dos combustíveis fósseis aos gases de efeito estufa, nós podemos agora reverter o processo e reciclar o carbono atmosférico em combustível usando a luz solar," acrescentou Khojin.

Redução do CO2

As reações químicas que transformam o CO2 em formas de carbono que podem ser queimadas como combustível são chamadas de reações de redução, em oposição à oxidação ou combustão. Os químicos têm explorado diferentes catalisadores para otimizar a redução do CO2, mas a regra geral até agora tem sido o uso de metais preciosos caros, geralmente do grupo da platina.

Khojin e seus colegas conseguiram produzir um catalisador partindo de compostos nanoestruturados conhecidos como "metais de transição dicalcogenetos", ou TMDC (transition-metal dichalcogenides) - esses materiais se tornaram muito pesquisados recentemente por causa de seu uso potencial na eletrônica, onde eles são mais conhecidos como molibdenita.

Os dicalcogenetos - foi usado o disseleneto de tungstênio - foram mesclados com um líquido iônico, gerando um catalisador extremamente ativo. Na verdade, o protótipo se mostrou 1.000 vezes mais rápido na quebra das ligações químicas do CO2 do que os catalisadores de platina - e os cálculos indicam que ele poderia custar 20 vezes menos.

Folha artificial

           Esquema das reações químicas que ocorrem na folha artificial. [Imagem: Mohammad Asa10.1126/science.aaf4767]                                                                 

A folha artificial como um todo é constituída por duas células solares fotovoltaicas de tripla junção, feitas de silício, de 18 centímetros quadrados, responsáveis por captar a luz solar.

A parte biossintética consiste em um compartimento duplo, controlado por três eletrodos, no qual o líquido iônico funciona como eletrólito. O disseleneto de tungstênio e o líquido iônico atuam em conjunto como catalisadores no lado do cátodo; e óxido de cobalto junto com fosfato de potássio trabalham no lado do ânodo.

Quando a luz solar equivalente a 100 watts por metro quadrado - a incidência média do Sol na superfície da Terra - ela energiza a célula, os gases hidrogênio e monóxido de carbono borbulham a partir do cátodo, enquanto íons de oxigênio e de hidrogênio livres são produzidos no ânodo.

O hidrogênio então se difunde por uma membrana até o cátodo, onde ele participa da reação de redução do CO2.

Bibliografia:

Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid
Mohammad Asadi, Kibum Kim, Cong Liu, Aditya Venkata Addepalli, Pedram Abbasi, Poya Yasaei, Patrick Phillips, Amirhossein Behranginia, José M. Cerrato, Richard Haasch, Peter Zapol, Bijandra Kumar, Robert F. Klie, Jeremiah Abiade, Larry A. Curtiss, Amin Salehi-Khojin
Science
Vol.: 353, Issue 6298, pp. 467-470
DOI: 10.1126/science.aaf4767

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