Uma nova forma de geração e armazenamento integrados de energia solar está sendo desenvolvida para o Reino Unido.
Combina chapas solares finas, flexíveis e leves com armazenamento de energia para alimentar edifícios ou carregar veículos elétricos fora da rede convencional de energia.
A empresa por trás dela, Solivus, planeja cobrir os telhados de grandes edifícios industriais com o tecido solar.
Isso inclui armazéns de supermercados e centros de distribuição de empresas de entrega.
Mas Solivus também planeja fabricar unidades solares ou “arcos” para uso doméstico.
O objetivo é criar energia local renovável, fornecer às pessoas e empresas seu próprio suprimento de energia e ajudar o Reino Unido a atingir sua meta de zero emissões de gases de efeito estufa até 2050.
O material solar é uma chapa à base de carbono, que a empresa descreve como uma “fotovoltaica orgânica” (FVO). É um material que absorve a luz solar e produz energia.
O filme fotovoltaico em camadas pode ser dobrado em formas ou colado em superfícies planas ou curvas, verticais ou horizontais – onde os painéis não podem ser usados ou fixados sem danificar a integridade de um edifício.
A empresa diz que o filme fotovoltaico representa um décimo do peso dos painéis tradicionais em quadros – 1,8 kg por m² – não contém metais de terras raras ou materiais tóxicos e dura 20 anos.
A eficiência do material em um laboratório é de cerca de 13%, mas permanece estável à medida que as temperaturas sobem à luz do sol natural – o que é um problema com os painéis solares tradicionais, embora esses possam funcionar com uma eficiência média de 15 a 18%.
O filme fotovoltaico coleta um espectro mais amplo de luz do que outros painéis, diz o fabricante Heliatek, enquanto ainda trabalha em dias cinzentos.
O plano é que a energia produzida seja armazenada localmente, em uma bateria de veículo elétrico ou potencialmente em uma bateria de volante gerador, o que pode liberar sua carga rapidamente.
A combinação é uma criação de Jo Parker-Swift, que tem experiência em ciências biológicas, e que desenvolveu e vendeu duas empresas que trabalhavam com fundos do Serviço Nacional de Saúde.
Mas foi uma chance de se reunir em um trem com dois ex-chefes de empresas de energia e uma conversa sobre a crescente demanda que a levou a pensar em uma maneira de aproveitar energia solar suficiente para tirar sua casa e seu carro da rede convencional.
Uma vez em casa, ela olhou para as folhas dos arbustos de louro em seu jardim, calculando a área da superfície.
“Eu devo ter parecido uma maluca, com certeza”, diz ela, marcando todas as folhas para não contar duas vezes.
Mas ela achava que a natureza poderia ter a resposta para a independência energética – uma grande área superficial em um espaço pequeno, para capturar a luz do sol. Algo ao longo das linhas de uma árvore solar.
Assim, começou uma jornada de pesquisa e investimento de dois anos e meio e o desenvolvimento da ideia de que não seria apenas uma casa funcionando fora da rede elétrica, mas negócios, empresas de entrega e seus veículos, casas, estádios e pontos pagos de energia para o transporte elétrico.
O transporte é responsável por 23% das emissões de CO2 do Reino Unido e o governo se comprometeu a encerrar a venda de novos veículos a gasolina ou diesel até 2040.
Ela espera que o filme fotovoltaico ajude na batalha de parar os níveis crescentes de CO2 na atmosfera e os danos aos oceanos cada vez mais ácidos.
As empresas que desejam ser neutras em carbono reagiram positivamente e o plano de médio prazo da Solivus é lançar uma instalação de filmes fotovoltaicos em grandes propriedades comerciais e estádios do Reino Unido em 2021/22.
A expectativa deles é que um telhado de 10.000 m² forneça aproximadamente 1 MW de energia – o suficiente para alimentar um bloco de apartamentos.
A empresa também está trabalhando com o Centro de Inovação em Engenharia de Grafeno da Universidade de Manchester para verificar se o grafeno pode desempenhar um bom papel.
O grafeno é um material 2D forte, com apenas um átomo de espessura, que conduz eficientemente calor e eletricidade.
O próximo passo é mais modesto – o tecido solar foi instalado em um prédio agrícola, entregue a uma empresa de mobilidade que precisa carregar baterias para sua frota.
E o filme fotovoltaico foi moldado em “arcos” – unidades com lados curvos e uma grande área de superfície, projetada para absorver mais luz sem precisar rastrear o sol.
Prevê-se que uma unidade seja um sistema de 1 kW (kilowatt) fornecendo 1.000 kWh (killowatt-hora) a cada ano no Reino Unido. Pesquisadores da Universidade de Surrey estão analisando a reação do público à ideia e ao design.
O custo para os consumidores seria pago, não através de um investimento inicial, mas sim por meio de um reembolso, com o objetivo de ficar abaixo das contas atuais de energia.
O professor Michael Walls, do Centro de Tecnologia de Sistemas de Energia Renovável da Universidade de Loughborough, diz que o conceito de energia fotovoltaica leve em edifícios é “empolgante” porque abre novas aplicações para energia solar. Mas existem obstáculos econômicos e práticos.
O mercado atual de painéis fotovoltaicos flexíveis é uma fração dos painéis solares rígidos tradicionais, o que significa que os fabricantes destes painéis não têm as mesmas economias de escala.
Até agora, ele diz, que alguns filmes solares flexíveis têm apresentado problemas em que a água penetrou no revestimento, causando degradação. E a tecnologia dominante dos painéis fotovoltaicos flexíveis tem sido o CIGS – dispositivos feitos de diseleneto de cobre, índio e gálio.
“Se eles puderem vender a um custo razoável e evitar problemas técnicos, seria fantástico, mas há muitos desafios”, diz ele.
A ideia de uma árvore solar ainda não pode ser concretizada, mas a jornada está em andamento.
Fonte: BBC News / Claire Heald
Tradução: Redação Ambientebrasil / Maria Beatriz Ayello Leite
Para ler a reportagem original em inglês acesse: https://www.bbc.com/news/science-environment-50717446
