O território brasileiro possui vantagens para o estabelecimento de uma indústria solar forte nacionalmente (EPE, 2012).
O comparativo das tecnologias solares realizado no Software Simapro é mostrado na Figura 29. A tecnologia de concentração solar de prato parabólico acoplado a motor stirling apresentou menores valores de emissão em 14 categorias de impacto, sendo elas:
Fase de extração e fabricação: Depleção de ozônio, ecotoxicidade terrestre, radiação ionizante;
Fase de manufatura da parábola de espelhos: Acidificação terrestre, eutrofização marinha, formação de oxidante fotoquímico, formação de material particulado, transformação de terras naturais e depleção de metais;
Fase de construção da planta: Eutrofização de água doce, ocupação de terras agrícolas e ocupação de áreas urbanas;
Fase de desmantelamento: Depleção de água e depleção fóssil.
Para aplicação na cidade de Poços de Caldas-MG, de acordo com a simulação realizada no Software RETScreen Expert, esta tecnologia apresentou para as condições simuladas uma produção energética anual de 2.190 MWh, e um custo de geração de energia de R$ 1,25/kWh, correspondente a um perfil ambiental favorável e confirmando a viabilidade econômica da sua instalação nas condições abordadas neste trabalho.
No trabalho de Satiro e Coutinho (2012), os autores reportaram que a tecnologia de prato parabólico apresenta um baixo impacto ambiental sendo que os riscos ambientais seriam relativos ao consumo de água para resfriamento e um possível vazamento de óleo lubrificante, em virtude deste tipo de coletor ser composto por materiais facilmente reciclados, principalmente aço, concreto e cobre, diferente dos módulos fotovoltaicos e de calhas parabólicas compostos de materiais caros e altamente poluentes.
No estudo realizado por Cucumo et al. (2012), foi feita uma ACV na Itália, comparando a tecnologia de prato parabólico acoplado a motor stirling solar (PPMS) e a tecnologia fotovoltaica (FV), com uma vida útil de 25 anos, usando o Eco-indicador 99 endpoint, com uma abordagem hierárquica. Os resultados para a PPMS na categoria saúde humana foi de 96,03 pt, contra 137 pt da planta FV; na categoria qualidade do ecossistema os resultados foram 29,65 pt e 37 pt, para PPMS e FV; já para a categoria Recursos os
resultado para a tecnologia PPMS foi de 116 pt, enquanto para a tecnologia FV o valor obtido foi de 680 pt. O tempo de retorno para a tecnologia PPMS é de 11 anos para o cenário sem reuso/reciclagem, enquanto que para o cenário com reciclagem o tempo de retorno caiu para 3,78 anos; já para a tecnologia FV no primeiro cenário o tempo de retorno ficou em 12,85 anos, enquanto para o cenário de reciclagem o tempo de retorno ficou em 11,83 anos, o que aponta para a conclusão de que a tecnologia de prato parabólico, em comparação com a tecnologia fotovoltaica, apresenta condições mais favoráveis para fabricação e instalação na região italiana.
A tecnologia fotovoltaica policristalina apresentou para a instalação na cidade, as menores emissões em 4 categorias:
Mudanças climáticas na fase de desmantelamento;
Toxicidade humana, ecotoxicidade de água doce e ecotoxicidade marinha na fase de construção da planta;
Na simulação do software RETScreen Expert constatou-se sua viabilidade econômica, com um custo de geração de energia de R$ 0,35/kWh, 72% menor em relação ao custo de geração da tecnologia de prato parabólico, e uma produção energética anual de 1.622 MWh.
A tecnologia fotovoltaica monocristalina não apresentou melhores resultados gerais, em relação as demais tecnologias, no entanto, em relação a tecnologia CSP de calhas parabólicas apresentou melhores resultados em 17 categorias de impactos sendo elas:
Mudanças climáticas, depleção de ozônio, acidificação terrestre, eutrofização de água doce, eutrofização marinha, toxicidade humana, formação de oxidante fotoquímico, formação de material particulado, ecotoxicidade terrestre, eutrofização de água doce, eutrofização marinha, radiação ionizante, ocupação de terras agrícolas, ocupação de áreas urbanas, transformação de terras naturais, depleção de água e depleção de metais.
Esta tecnologia também apresentou viabilidade econômica com um custo de geração de energia de R$ 0,35/kWh, e uma produção anual de 1.622 MWh, apresentando
os mesmos resultados econômicos da tecnologia fotovoltaica policristalina, porém com maiores impactos ambientais .
A tecnologia de concentração solar de calha parabólica não apresentou melhores resultados nas categorias de impacto analisadas, no entanto na categoria depleção fóssil apresentou menores emissões em relação as tecnologias fotovoltaicas.
A tecnologia CSP de calhas parabólicas apresentou viabilidade econômica com um custo de geração de energia de R$ 1,96/kWh, 56,8 % superior ao custo da tecnologia CSP de prato parabólico, e uma produção de energia elétrica anual de 1.402 MWh, no entanto, os resultados desta tecnologia não se mostraram competitivos com os demonstrados pela tecnologia de prato parabólico e pelas tecnologias fotovoltaicas.
Figura 29 – Comparativo de tecnologias: Metódo RECIPE Midpoint (H) World - 18 categorias de impacto Fonte: SIMAPRO 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %
Comparativo de tecnologias solares
PLANTA DE CALHA PARABÓLICA DE 1MW - ABRIL 2019 PLANTA FOTOVOLTAICA POLICRISTALINA DE 1 MW - ABRIL 2019 PLANTA DE CALHA PARABÓLICA DE 1MW - ABRIL 2019 PLANTA FOTOVOLTAICA MONOCRISTALINA DE 1 MW - ABRIL 2019
CAPÍTULO 6
CONCLUSÃO
Diante das análises realizadas, conclui-se que não existe apenas uma tecnologia que apresenta um melhor desempenho em todas as categorias de impacto. Havendo assim a necessidade de comparar as diferentes categorias de impacto, devido as vantagens e desvantagens apresentadas por cada sistema em estudo.
A tecnologia de concentração solar de prato parabólico apresentou um melhor perfil ambiental e econômico dentre as tecnologias estudadas, apresentando menores valores de emissão em 14 das 18 categorias de impactos. Porém, essa tecnologia possui status de demonstração, não sendo comercializada ainda para médias ou grandes instalações energéticas.
A tecnologia fotovoltaica policristalina apresentou menores emissões em 4 categorias de impactos ambientais, apresentando o segundo melhor perfil ambiental e econômico para a instalação na cidade. Nacionalmente esta tecnologia se encontra bem difundida, com muitas instalações em funcionamento.
A tecnologia fotovoltaica monocristalina apresentou em relação a tecnologia CSP de calhas parabólicas menores emissões em 17 categorias avaliadas, dessa forma, essa tecnologia apresentou o terceiro melhor perfil ambiental e econômico para as condições abordadas neste estudo.
O quarto perfil ambiental e econômico mais favorável foi ocupado pela tecnologia de concentração solar de calhas parabólicas, que apresentou os maiores valores de emissões comparado as outras tecnologias, em 17 categorias de impactos.
Conclui-se que para as condições adotadas neste estudo a planta energética que apresentou o melhor perfil ambiental e econômico para instalação e operação na cidade de Poços de Caldas-MG, foi a que utilizou a tecnologia de concentração solar de prato parabólico, no entanto, como essa tecnologia encontra-se em desenvolvimento e ainda não possui status comercial, a sua instalação e operação a curto prazo em território nacional enfrentaria grandes problemas.
Sendo assim a tecnologia fotovoltaica policristalina, que se encontra bem difundida nacionalmente, representando cerca de 85% do mercado consumidor mundial, é tecnologia solar que apresenta o melhor perfil ambiental e econômico para a instalação
na cidade de Poços de Caldas-MG ou regiões com condições similares as abordadas neste estudo.