Rastreador solar de eixo duplo: um estudo para a otimização da energia solar fotovoltaica no Brasil

Abstract

O setor elétrico brasileiro tem vivenciado uma crise nos dias atuais, por sua matriz elétrica ser majoritariamente proveniente de recursos hídricos, que pela escassez de chuvas e o baixo nível de água nos reservatórios e represas, tem tornado este setor desprovido. Com o advento da industrialização e o crescimento populacional, a demanda por energia é crescente. Decorrente aos avanços da humanidade, o aquecimento global, um fenômeno oriundo da elevação da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, tem sido o problema central da sociedade moderna atual, em que a geração de energia, através de recursos não-renováveis, tais como: o carvão mineral, o gás natural e derivados do petróleo, tem uma parcela significativa que contribui para o desencadear deste fenômeno. Como forma de encontrar soluções estratégicas para este problema, países ao redor do mundo tem se unido e através do Acordo de Paris, cada um pôde estabelecer suas próprias metas, a fim de mitigar esta elevação de emissão de gases de efeito estufa. A maior parte, tem voltado os seus olhares para a geração de energia elétrica mais limpa e renovável, sendo o caso do Brasil. Um país exuberante, com diversidade de recursos naturais, de grande extensão territorial e com enorme potencial para otimizar a sua matriz, principalmente, em termos da energia solar, um recurso tão abundante, em grande parte do solo brasileiro. A tecnologia solar fotovoltaica tem despontado, sendo alvo de muitas pesquisas e incentivos globais, a fim de elevar a sua eficiência, o seu nível de armazenamento, a fim de torná-la mais barata e convencional, enfim. Uma das formas de melhorar o rendimento dos sistemas solares fotovoltaicos é através da utilização de rastreadores solares, que se movimentam segundo a trajetória do Sol, ajustando os painéis solares fotovoltaicos sempre em uma melhor posição em relação aos raios solares para captá-los. Diante disso, este trabalho visa estudar e sugerir um projeto de estrutura para o rastreador solar de eixo duplo, que movimentará os seus eixos horizontal e vertical para uma eficiente captação. Através de nove capítulos, primeiramente é exposta uma breve história da energia, a necessidade, avanços e diversificação da geração de energia ao longo do tempo, até a tecnologia solar fotovoltaica. Ao longo, dois modelos deste tipo de rastreador são apresentados e uma escolha é feita, a partir do estudo realizado e apresentado. Em seguida, houve uma seleção de equipamentos necessários à montagem, levando em conta o custo e as características técnicas. Também foi calculada a força do vento sobre o aparato, tomando o Rio de Janeiro e suas características locais como referência para os cálculos e análises. Em posse dos dados necessários, o cálculo estrutural deste rastreador pôde ser realizado. E, os resultados obtidos, infelizmente não puderam ser comparados com a norma vigente, primeiro pela inexistência de uma norma brasileira referente a um projeto de estrutura solar, visto que é uma área que está despontando no Brasil, segundo porque a norma internacional que baliza e referencia enormes projetos mundiais, a IEC 62817, precisa ser adquirida, sendo o seu custo elevado e além do orçamento deste trabalho. Assim, recomenda-se a análise e comparação dos resultados obtidos, em trabalhos futuros. Bem como, suscitar a elaboração em nível nacional, de uma norma que embase os futuros projetos de estruturas solares no país, promovendo com isso, a disseminação da energia solar fotovoltaica em solo brasileiro