Por Caio Victor Aires Diniz

A matriz energética mundial sofre alterações ano após ano em busca de aumentar o uso de fontes renováveis de energia, pois essas são menos prejudiciais ao meio ambiente. Ainda assim, a maior parte da energia utilizada pela humanidade nos dias atuais é resultado da queima de combustíveis fósseis. Apesar de serem recursos não-renováveis, ou seja, demoram milhões de anos para serem disponibilizados novamente pela natureza, acredita-se que esse tipo de fonte de energia dure mais de 100 anos de acordo com o consumo atual.

O petróleo é matéria prima para diversos objetos presentes no nosso dia a dia, como: cosméticos, plásticos, tintas e, finalmente, gasolina, óleo e lubrificantes. No entanto, o ecossistema terrestre é afetado negativamente do processo de extração do petróleo ao de consumo dos seus derivados. A extração normalmente é feita em plataformas no mar, que ficam distantes da costa, e no transporte do petróleo ocorrem vazamentos, relativamente frequentes, que prejudicam o ecossistema marinho. Além disso, no consumo de combustíveis, como a gasolina, ocorre a liberação de gases que alteram a configuração da atmosfera terrestre; e, apesar desse tipo de poluição do ar ser amplamente discutida pelas nações em todo o globo, a queima de combustíveis fósseis produz cerca de 21,3 bilhões de toneladas de dióxido de carbono anualmente.

Sendo assim, uma das alternativas para produção energética que não agride o meio ambiente é a energia solar. Nesse caso, a energia é adquirida por meio de painéis fotovoltaicos que são instalados geralmente nos telhados de residências, de indústrias ou em locais abertos de modo que possam receber a luz solar durante a maior parte do dia. Portanto, essa fonte renovável depende de um ambiente em que haja incidência de luz do sol para um funcionamento satisfatório.

A instalação de uma pequena usina de produção de energia elétrica não é uma tarefa simples e depende de um projeto que deve ser elaborado por um engenheiro eletricista. Esse projeto inclui os painéis fotovoltaicos que geram energia em corrente contínua (CC) e, portanto, inclui também um inversor que possui o papel de transformar a energia de CC para corrente alternada (CA), adequando-a aos parâmetros utilizados pela concessionária local. A questão é que todo o processo deve ser acompanhado pelos órgãos responsáveis. No Brasil, os equipamentos devem ser certificados pelo INMETRO, a empresa que vai instalar deve ser homologada, o projeto deve ser aprovado pela concessionária e, após a instalação, deve ser verificado para substituição do medidor de energia comum por um bidirecional.

Sistemas individuais de produção de energia foram autorizados no Brasil em 2012, com a resolução 482 da ANEEL, mas o processo de instalação demanda tempo e uma certa burocracia. Uma das indústrias que realiza essa instalação no Brasil é a Solar Energy, que surgiu no ano 2011 em Curitiba – Paraná; a empresa acompanha o processo em todas as suas etapas e o facilita para o consumidor. A maior vantagem fornecida pela pioneira do país no ramo é a integração do sistema que se localiza no telhado com o inversor, que atualmente é produzido pela própria indústria, dispensando um conhecimento prévio daquele que deseja aderir ao sistema que tem garantia de 25 anos.

No sistema proposto e instalado pela Solar Energy é chamado de on-grid, pois está diretamente conectado ao sistema de distribuição. Existe um medidor bidirecional que permite que o cliente forneça energia à concessionária. Assim, a energia gerada é subtraída daquela que é consumida pela residência ou indústria, inclusive em endereços diferentes - a energia pode ser produzida em uma casa de campo e abatida da conta da casa em que a pessoa reside.

Devido ao uso das termoelétricas como uma das principais fontes de energia do Brasil no ano de 2014, houve um aumento da taxa paga pela energia no país que gerou um crescimento significativo da empresa Solar Energy nos últimos anos. Entretanto, mesmo com a fonte renovável de energia durante o dia, o consumidor continua fazendo uso da energia fornecida pela rede nos horários de pico (que normalmente são horários em que se paga mais pela energia consumida e a incidência solar não seria suficiente para abastecer a instalação) ou ainda, há casos em que a população tem seu fornecimento de energia cortado durante a noite e esse tipo de problema não pode ser resolvido com o sistema da empresa brasileira.

O problema principal do abastecimento a partir de painéis fotovoltaicos é que ele só pode ser feito de forma satisfatória quando há uma incidência solar que favoreça o processo. Portanto, nos horários em que há maior necessidade de energia, não existe produção energética (como mostra a Figura 3).

Uma solução para esse problema foi proposta em 2015 pela empresa americana Tesla Motors. Na ocasião, o presidente da empresa declarou um novo rumo nos investimentos futuros e o chamou de Tesla Energy (Energia Tesla). Naquele momento, a empresa lançava uma bateria de íon-lítio (semelhante às usadas em smartphones) capaz de armazenar a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos, ou da rede de distribuição, durante o dia e disponibilizá-la durante o horário que o consumidor desejar. A bateria já possui uma segunda geração que começou a ser instalada no início do ano de 2017 e tem mais de 1 metro de altura e cerca de 122kg.

A bateria powerwall permite que o consumidor armazene a energia produzida ao meio-dia com uma incidência solar maior e utilize no início da noite, não precisando desfrutar da energia da rede durante esse horário de pico. Além disso, a bateria possui um inversor embutido que realiza a conversão da energia produzida nos painéis para alimentar os eletrodomésticos, como o inversor produzido pela Solar Energy.

Sistemas que usam baterias e não são conectados à rede são chamados de off-grid. O problema da bateria atualmente é a energia de saída de 5 kW, o que impede que dois eletrodomésticos que consumam um nível mais alto de energia sejam ligados ao mesmo tempo.

Os modelos propostos pela Tesla Motors são inovadores, ainda que limitados, são o início de uma tecnologia surpreendente e que deve mudar o rumo da matriz energética global no futuro. Quando os primeiros celulares surgiram, por exemplo, suas baterias não duravam mais que algumas horas e tinham um custo altíssimo, atualmente, é difícil encontrar um cidadão brasileiro que não possua um celular. Ademais, o peso dos aparelhos diminuiu drasticamente com os anos e é essa evolução que se espera das baterias. Atualmente, o sistema mais viável é o on-grid, por conta do alto preço das baterias, mas em um futuro próximo, é provável que cada cidadão seja capaz de produzir sua própria energia, armazená-la e utilizá-la da forma que achar mais interessante utilizando um sistema híbrido de produção.

Referências: 

Tesla. Disponível em https://www.tesla.com/powerwall. Acesso em 25 de Abril de 2017.

Tesla Powerwall Explained! - A Battery Powered Home. ColdFusion. Disponível em https://www.youtube.com/watch?v=bvlolmFX-rc. Acesso em 25 de Abril de 2017.

Matriz energética. Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz_energ%C3%A9tica. Acesso em 25 de Abril de 2017.

Produção de energia elétrica nas termelétricas bate recorde neste ano. Sandra Passarinho. Disponível em http://g1.globo.com/jornal-da-globo/noticia/2014/08/producao-de-energia-eletrica-nas-termeletricas-bate-recorde-neste-ano.html. Acesso em 25 de Abril de 2017.