A energia solar térmica representa uma fonte de calor alternativa na indústria. Já tem sido utilizada em diferentes sectores, com excelentes resultados. E é por isso que vale a pena conhecer o potencial que esta oferece. Destacamos algumas das novas aplicações e os seus benefícios.

Aplicações da energia solar térmica na indústria

O espectro de aplicações da energia solar térmica na indústria é muito diversificado. O seu ponto forte é a sua capacidade de fornecer calor que pode ser utilizado em todos os tipos de processos de média e baixa temperatura. Este é um recurso utilizado em diferentes indústrias, nas quais, no entanto, era normal até à data recorrer a combustíveis fósseis.

Os sistemas solares térmicos permitem alcançar uma vasta gama de temperaturas com uma boa utilização da energia. As indústrias alimentar, têxtil, do papel e química são bons exemplos disso. As suas cadeias de produção envolvem processos térmicos nos quais esta tecnologia pode ser interessante: seja para secar um material ou em processos de esterilização na indústria alimentar, é necessário atingir uma certa temperatura e mantê-la constante.

A chave para esta energia reside no seu potencial. Uma elevada percentagem dos processos utilizados nas indústrias acima mencionadas requerem intervalos de temperatura inferiores a 100 ºC. No entanto, temperaturas mais elevadas de até 200ºC também podem ser alcançadas por meio de sistemas de concentração de raios solares. Assim, processos como a secagem, lavagem ou esterilização poderiam tirar partido desta tecnologia.

Alguns exemplos de utilização

Muitas organizações industriais já estão a utilizar a energia solar térmica numa grande parte dos seus processos, com resultados altamente satisfatórios. Aqui estão algumas histórias de sucesso.

Adegas

Esta tecnologia já tem histórias de sucesso entre as empresas dedicadas à indústria do vinho. Os telhados planos dos armazéns podem ser utilizados para instalar sistemas solares térmicos para cobrir necessidades comerciais como o aquecimento e arrefecimento de água para os processos de produção em que é essencial manter temperaturas adequadas para alcançar resultados ótimos.

Além disso, dependendo do mês do ano, as necessidades térmicas podem variar. Dependendo do mês do ano, pode ser necessário “arrefecer” ou “aquecer”, por exemplo, de Maio a Setembro é necessário arrefecer, e de Outubro a Dezembro é necessário aquecer. Os processos envolvidos são a fermentação e a estabilização do vinho: o primeiro requer uma temperatura constante de 21ºC, e o segundo 15 ºC. Nas adegas, o mesmo armazém pode ser utilizado para ambos os processos, pelo que o desafio é criar um sistema que atinja um rendimento aceitável. Há exemplos reais em que com uma superfície de 100m2 com uma instalação solar térmica se consegue uma produção anual de 75 MWh, o que pode fornecer uma parte significativa da energia necessária nos processos.

Fábricas de açúcar

Existem também exemplos reais em empresas dedicadas à refinação de açúcar. Nesta indústria, são realizados dois processos que envolvem calor: a ebulição e a cristalização. Uma técnica para este processo é ter três caldeiras alimentadas por óleo combustível e/ou gás natural. Além disso, pode ser utilizada uma turbina de vapor para obter vapor a 125 ºC a 1 bar de pressão para processamento do açúcar.

Em aplicações reais, pode acontecer que o consumo de combustíveis fósseis se concentre numa única fonte ou seja diversificado, confiando em mais de uma fonte (por exemplo, gás natural e óleo combustível). Com a ajuda da tecnologia solar térmica, a utilização destes combustíveis pode ser reduzida por meio de um sistema solar térmico direto. Com uma área de 40×100 metros, é possível gerar cerca de 1 200 MWh de calor que pode ser utilizado para gerar o vapor necessário de acordo com os requisitos do processo.

Quais são os benefícios desta tecnologia?

As vantagens económicas são as mais interessantes. A energia solar está disponível em abundância e pode ser amplamente explorada hoje em dia. Assim, há uma poupança significativa de dinheiro na compra recorrente de combustíveis fósseis. Como o sol brilha a maior parte do ano, a energia solar térmica em Portugal pode ser obtida com pouco esforço. Em caso de excedente, é possível armazená-lo através de sais, embora esta tecnologia ainda não esteja muito bem estabelecida e torne as instalações mais complexas.

Por outro lado, a manutenção deste tipo de instalações com tecnologia solar térmica também é reduzida, o que reduz os custos estruturais associados e, portanto, o período de amortização também é reduzido.

A eficiência energética aumenta, uma vez que não é necessário consumir combustível. Seja para aquecimento de água ou qualquer outro fim, estes sistemas conseguem uma utilização extremamente eficiente da energia disponível. De facto, permite uma redução de 50% no uso de eletricidade quando se utilizam aquecedores elétricos – um aumento substancial de eficiência a ser tido em conta.

Reduz-se a dependência na rede de energia elétrica. Uma instalação suficientemente grande reduz significativamente a necessidade de eletricidade se forem utilizados aquecedores elétricos, ou reduz as necessidades de consumo de combustíveis fósseis se o calor for derivado destas fontes. Além disso, os riscos associados a cortes de energia ou flutuações no preço da eletricidade ou dos combustíveis são reduzidos.

Pode conseguir-se um fornecimento constante de energia térmica, tornando-a adequada para processos como a fermentação que requerem temperaturas estáveis. Além disso, é um abastecimento seguro em função das horas de sol, de modo que com uma boa previsão a dependência da manutenção dos geradores é reduzida.

Além disso, obtém-se uma vantagem competitiva: a energia utilizada provém de uma fonte, o sol, que não se esgotará num futuro próximo e cuja geração é livre. Só tem de ser capturado e transformado para cobrir as necessidades da indústria. As empresas que possuem sistemas solares térmicos, reduzindo os seus custos de produção habituais, poderão enfrentar com sucesso novos investimentos.

Evidentemente, as emissões de dióxido de carbono são reduzidas. As vantagens ambientais destes sistemas são bem conhecidas, e esta é uma delas. É importante reduzir as emissões a fim de limitar o aquecimento global, e qualquer ajuda a este respeito é bem-vinda.

Certo é que a utilização de fontes de energia renováveis está a tornar-se cada vez mais comum. Não só respeitam o ambiente, como também permitem poupanças económicas significativas. Além disso, os processos ganham eficiência energética ao utilizarem menos combustível.

Em suma, a energia solar térmica oferece perspetivas muito positivas na indústria, especialmente quando se trata de atingir temperaturas de cerca de 100 ºC.

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