Pesquisadores avaliam energia solar no Brasil

A crise energética e a busca por energias renováveis têm reacendido o debate sobre fontes alternativas como a fotovoltaica, na qual células solares convertem luz diretamente em eletricidade. Mas no Brasil, país que pela área, geografia e localização, entre outros fatores, é potencialmente favorável para o desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos, existe um atraso em relação a outros países.

Esse foi um dos diagnósticos apresentados durante o Workshop em Energia Fotovoltaica, realizado na semana passada na sede da FAPESP. O objetivo do evento foi reunir especialistas para discutir desafios científicos e tecnológicos de curto, médio e longo prazos no setor, além de expor o panorama mundial de desenvolvimento da pesquisa e inovação, recursos e lacunas existentes nas universidades e centros de pesquisa no Estado de São Paulo.

De acordo com Cylon Gonçalves da Silva, professor emérito do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e coordenador adjunto da FAPESP para Programas Especiais, o objetivo maior do workshop foi fazer uma prospecção do que já existe no Estado de São Paulo em pesquisa e desenvolvimento na área de eletricidade fotovoltaica.

"A partir disso, pretendemos avaliar se caberia ou não à FAPESP a criação de um programa específico nessa área. Como todo programa específico da Fundação, será necessário demonstrar não apenas sua relevância técnico-científica, mas também o diferencial de contribuição para o desenvolvimento de São Paulo que ele pode propiciar", disse à Agência FAPESP.

 <hr>  <p class="pagina">Os participantes, ligados a grupos de pesquisa no Estado de São Paulo,  apresentaram diversos aspectos relacionados ao tema. As palestras  abordaram, em linhas gerais, o desenvolvimento de células solares e de  módulos fotovoltaicos, a necessidade de se produzir silício de alta  pureza (o chamado silício de grau solar), a reativação dos laboratórios e  a necessidade de uma política nacional na área para viabilizar a  produção em larga escala, entre outros aspectos.<br> <br> A energia solar fotovoltaica é a forma de produção de eletricidade que  mais cresce no mundo atualmente. Segundo estudos do Instituto de Energia  da Universidade da Califórnia e da Associação das Indústrias  Fotovoltaicas Europeias, desde 2003 o índice de expansão dessa indústria  ultrapassa 50% ao ano.<br> <br> Para o professor Francisco Marques, do Instituto de Física da Unicamp,  que apresentou o panorama da pesquisa fotovoltaica no mundo, esse índice  extraordinário só foi possível devido à integração dos sistemas  fotovoltaicos integrados à rede pública convencional de energia.<br> <br> "Como é uma energia intermitente, acoplada à rede, não há necessidade de  baterias para armazenamento. O Brasil tem tido um crescimento muito  lento em aplicações isoladas. Para ter uma expansão acelerada – como a  que vem ocorrendo em vários países da Europa –, terá de desenvolver  sistemas integrados à rede elétrica", afirmou.<br> <br> Roberto Zilles, professor do Instituto de Eletrotécnica e Energia da  Universidade de São Paulo (USP), abordou os sistemas periféricos de  armazenamento das energias fotovoltaicas e destacou a reduzida produção  nacional por esse sistema.<br> <br> "Temos apenas cerca de 20 MW de capacidade instalada para geração de  energia fotovoltaica em sistemas isolados, que são empregados em  bombeamentos de água e eletrificação rural, em áreas na Amazônia, no  Norte e no Nordeste", disse. Esse valor daria, por exemplo, para o  consumo de uma pequena cidade com cerca de 2 mil a 3 mil habitantes.</p>       <hr>  <p class="pagina">Segundo Zilles, a iniciativa com sistemas isolados está contemplada na  resolução 83 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), de 2004,  que estabelece os procedimentos e as condições de fornecimento de  sistemas individuais de geração de energia elétrica com fontes  intermitentes, que contempla as fontes solar, eólica, biomassa e  pequenas centrais hidrelétricas.<br> <br> <strong>Custo energético</strong><br> <br> "A raiz do problema que emperra a expansão brasileira na área esbarra na  produção do silício. As células mais importantes e consolidadas no  mercado são as fabricadas à base de silício", disse Henrique Toma,  professor do Laboratório de Nanotecnologia Molecular da USP, que  apresentou estudos desenvolvidos sobre síntese de novas moléculas e de  fotossíntese artificial, uma área ainda em desenvolvimento no país.<br> <br> Depois do oxigênio, o silício é o elemento químico mais abundante na  crosta terrestre. Para o professor Paulo Roberto Mei, do Departamento de  Engenharia de Materiais, da Unicamp, não faz sentido investir em um  produto em que se tem perdido mercado, no caso o silício metalúrgico. O  Brasil exporta essa forma impura do mineral a US$ 2 o quilo, enquanto  importa o silício de alta pureza, para uso na indústria eletrônica, a  US$ 60 o quilo.<br> <br> "Vendemos a forma impura, que é muito fácil de fazer e não usa  praticamente nenhuma tecnologia. Mas o problema é que, para isso,  gasta-se muita energia, além de produzir muito material particulado, que  polui o meio ambiente. No Brasil, temos uma legislação rigorosa que  obriga a usar filtros muito eficientes, o que é muito bom. Mas,  resumindo, o processo é caro e a venda não é lucrativa", explicou.</p>       <hr> <p>Segundo ele, o país vem perdendo espaço para a China e para a Índia  nessa produção. "Eles conseguem produzir o mesmo silício metalúrgico com  um custo menor. A China detinha 25% do mercado mundial há alguns anos e  hoje tem quase 70%. Indústrias brasileiras têm sido compradas por  empresas norte-americanas para transformar o silício metalúrgico em  silício de alta pureza. Do ponto de vista estratégico para o país, isso é  um desastre", disse Mei.</p> <p> </p> <p>O professor da Unicamp destaca que o silício poderia ser usado não  apenas para a produção de energia fotovoltaica, mas na indústria de  microeletrônica, isto é, de semicondutores.</p> <p> </p> <p>Outra discussão importante no workshop foi o custo energético. Entre  todas as formas de energia limpa, a fotovoltaica ainda é a mais cara. "Em uma análise apenas econômica, talvez se conclua que importar é mais  fácil, por ser mais barato. Mas existem outros aspectos. Quando os  norte-americanos levaram o homem à Lua, pode não ter significado muito  do ponto de vista econômico em um primeiro momento, mas gerou um parque  industrial incrível", disse Mei.</p> <p> </p> <p>Mas a discussão política na área de fotovoltaicos parece caminhar na  direção da importação. Já está em curso no Senado o projeto de número  336/2009 que isenta do imposto de importação, que é de 12%, as empresas  estrangeiras que fornecerem células fotovoltaicas, módulos em painéis e  seus periféricos.</p> <p> </p> <p>Pelo projeto proposto, todos os estádios da Copa de 2014, que será no  Brasil, utilizariam energia fotovoltaica. De acordo com Roberto Zilles, o  projeto, que tem apenas um parágrafo, tem grandes chances de aprovação.</p> <p> </p> <p>"Mas, se o objetivo é incentivar o desenvolvimento de tecnologia  fotovoltaica – seja a produção de células ou de elementos periféricos –,  isentar de impostos os produtos prontos tira a perspectiva em relação à  pesquisa, desenvolvimento e inovação nessa área no país", disse.</p> <p> </p> <p><strong>Geração potencial</strong></p> <p> </p> <p>No campo do desenvolvimento de células fotovoltaicas, o Brasil tem  acompanhado as pesquisas de ponta internacionais, mas ainda em nível  experimental. De acordo com Ana Flávia Nogueira, do Instituto de Química  da Unicamp, atualmente o Laboratório de Nanotecnologia e Energia Solar  (LNES) da Unicamp já desenvolve células com materiais nanoestruturados,  as chamadas células de terceira geração.</p> <p> </p> <p>"A grande vantagem é que o custo desses materiais é baixo. Já  conseguimos utilizar em aplicações menores, como em mochilas solares,  utilizadas para carregar baterias de notebooks, por exemplo", disse no  workshop na FAPESP.</p> <p> </p> <p>O problema, segundo ela, é que a eficiência energética da conversão da  energia da radiação solar em energia elétrica ainda não é satisfatória,  girando em torno de 6,5%. Atualmente, a média mundial de eficiência é de  14% e as melhores células no mercado não ultrapassam os 20%.</p> <p> </p> <p>As células da primeira geração utilizavam o silício monocristalino. As  de segunda, os filmes finos e, atualmente, as da terceira geração  empregam células fotovoltaicas orgânicas ou células fotovoltaicas  híbridas orgânicas/inorgânicas.</p> <p> </p> <p>"Os dispositivos fotovoltaicos baseados em silício monocristalino  representam uma tecnologia completamente dominada e que apresenta  elevado índice de conversão de energia solar em elétrica. Mas o custo de  produção e de manutenção torna inviável seu uso em larga escala", disse  Roberto Mendonça Faria, do Instituto de Física de São Carlos da USP.</p> <p> </p> <p>Segundo ele, a tecnologia produzida a partir dos semicondutores amorfos e  de óxidos, na forma de filmes finos (segunda geração), vem se mostrando  viável do ponto de vista econômico. Mas o destaque está mesmo na  terceira geração.</p> <p> </p> <p>"A nova geração de tecnologia dos dispositivos orgânicos é de fácil  processamento, baixo custo de fabricação e muito versátil. Eles ainda  não apresentaram eficiências energéticas aceitáveis, mas as pesquisas  vêm se desenvolvendo rapidamente. É preciso um mecanismo para coordenar  os vários grupos de pesquisa no Brasil a fim de viabilizar a fabricação  desses dispositivos para torná-los mais eficientes na aplicação",  defendeu.</p> <p> </p> <p>Nos encaminhamentos do workshop, os participantes se dividiram em três  grupos de trabalho. Cada um elaborará um documento com a análise dos  principais aspectos discutidos no workshop, focados principalmente nas  três gerações de células solares. O objetivo é que, a partir dos  documentos, seja realizado um novo encontro.     </p>