Desafios da energia solar de terceira geração

filipe_braga_ivo_sunew.jpg*Por Filipe Braga Ivo
14/06/2019 - Energia tem sido o motor de crescimento da humanidade há séculos e vários estudos refletem a noção já consolidada da correlação entre o crescimento econômico e demanda energética.

O que muitos ainda não racionalizaram é que o grande problema atual não é a escassez de energia e sim as crescentes emissões de gases de efeito estufa (GEE). A informação mais alarmante nesse caso é a correlação entre crescimento econômico (PIB global), demanda energética e mudanças climáticas (aumento da temperatura da superfície global e aumento do nível dos oceanos).

O descompromisso histórico com as emissões de GEE colocou o planeta em situação de alerta e traz a necessidade urgente de desenvolvimento sustentável. Nações, através do Acordo de Paris, cidades, através do C40, e grandes corporações, através do RE100, lideram os esforços para transição energética e reduções de emissões.

Uma rápida análise desse contexto nos leva à conclusão de que a transição para fontes de energia renováveis é inexorável e, ainda mais, a fonte solar, a mais abundante e disponível em todos lugares, é a escolha óbvia e certa. O poder energético do sol é 8000x maior do que a necessidade anual de energia da humanidade e esta já é a alternativa energética que mais cresce no planeta.

Quais os desafios?

O primeiro desafio que fez com que a energia solar não fosse amplamente adotada há anos atrás foi o componente preço. Em 1977, os painéis solares de silício já estavam em escala industrial e custavam USD$ 76/Wp. Nos 10 anos subsequentes, a tecnologia caiu de preço 10x e, nos outros 30, mais 10x, fruto de inovação, melhores técnicas de produção, esforços de redução de custos e aumento de volumes de produção. Além disso, o lobby realizado pelas grandes economias, indústrias petroleira, automotiva e outras também retardaram esse avanço.

Na minha opinião, as barreiras hoje estão mais relacionadas às caraterísticas das tecnologias utilizadas atualmente.

Os painéis de silício já estão muito próximos dos seus limites de custos e performance. Por depender de um único material semicondutor, com limites definidos, a tecnologia do silício encontrou uma barreira física. Ainda existem as limitações de aplicação, que determinam orientações preferenciais, no que tange à instalação, e características do material (peso, opacidade, rigidez, etc) que dificultam logística e impedem a entrada em novos e inexplorados mercados.

Vale destacar, que os painéis de silício são ideais para integração em fazendas solares e geração centralizada de energia, e continuarão a crescer nos próximos anos. No entanto, essas limitações criam um grande dificultador para aplicação da energia solar no contexto dos grandes centros urbanos.

 

Aplicação do OPV na sede da TOTVS em São Paulo - Em edificações o OPV pode ser integrado aos diversos materiais de construção convencionais, como fachadas, janelas, claraboias, telhas, brises e etc. Essa nova modalidade de edificação inteligente e sustentável tem por características a eficiência energética, com o uso de superfícies para geração de energia solar, a redução da carga térmica, gestão de luminosidade, além de agregar valor ao imóvel ao conferir um design diferenciado e pontos nas certificações verdes / Crédito: Sunew

 

A próxima fronteira da energia

O sol nasce todos os dias, nas mais ermas regiões do planeta e brilha para todos. Fonte energética abundante, democrática e “infinita”.

Porque então não gerarmos energia próximo de onde ela é consumida? Como integrar a energia solar nas nossas cidades, nas nossas vidas? Como “humanizar” a energia?

Para tal, é necessário tecnologias disruptivas que permitam a sua integração em diversas superfícies com beleza, facilidade de aplicação, transporte e design. Os painéis solares orgânicos da Sunew (OPV, Organic Photovoltaic) são uma dessas tecnologias exponenciais disruptivas.

Criados a partir de polímeros semicondutores orgânicos (semelhante aos OLEDs), o OPV possui transparência, cores distintas, flexibilidade, leveza (aproximadamente 300g/m²), é fino (0,3mm de espessura) e possui a menor pegada de carbono entre todas as alternativas (20x menor que os painéis de silício).

O processo produtivo de impressão, rolo-a-rolo, de baixas temperaturas e consumo energético, contínuo e altamente escalável, com a utilização de matérias-primas orgânicas e abundantes na natureza, confere à tecnologia potencial de baixíssimo custo. Essas características somadas permitem ao OPV possibilidades nunca antes almejadas: ter a energia solar integrada às nossas vidas de forma extensiva.

A sua transparência permite integração/aplicação em fachadas de vidro e claraboias (shoppings por exemplo). O seu baixo peso justifica a integração em estruturas leves que não suportam o sobrepeso dos painéis de silício (galpões, mobiliário urbano). A sua flexibilidade possibilita curvas e estruturas com forte apelo para design (tetos de carros, árvores de energia). A alta absorção de luz difusa permite angulações, mesmo que não otimizadas, e aplicação em zonas com sombreamento por árvores, por exemplo. O forte apelo sustentável aproxima a tecnologia do consumidor final.

As aplicações são praticamente ilimitadas: fachadas de vidro de edifícios, carros, caminhões, claraboias, abrigos de ônibus, ônibus, barcaças, árvores de energia, dispositivos indoor, gadgets, mobiliário urbano, estruturas flutuantes, toldos, ombrelones, etc, etc, etc.

Quebrando paradigmas, a disrupção do mundo da energia

Nos últimos anos, meses, dias, temos vistos novas e incríveis tecnologias exponenciais causando verdadeiras revoluções e transformando indústrias inteiras. A disrupção ocorre quando novas tecnologias tornam as tecnologias anteriores obsoletas. Na minha opinião, a próxima grande revolução pode acontecer no setor energético.

Os painéis solares tradicionais sempre foram vistos e tratados como verdadeiros cupons financeiros de longo prazo. Faz-se um investimento inicial para aquisição/instalação (CAPEX), espera-se uma geração de energia ao longo do tempo e em um determinado momento ocorre o retorno (payback financeiro). Após esse momento, há a apropriação econômica da energia até o fim da vida útil dos painéis (lucratividade).

A quebra de paradigma ocorre quando essas novas tecnologias trazem novos componentes para o mundo da energia solar. O OPV e seus benefícios vão muito além de uma relação de payback tradicional.

Estamos falando de um filme fotovoltaico que pode ser integrado a vidro, tecidos, lonas, policarbonato, fibra de vidro, telhas, concreto, superfícies metálicas e etc.. E a partir do momento que essa integração ocorre, esses materiais “passivos” se tornam superfícies funcionais que geram energia. Superfícies inteligentes que passam a ter um novo propósito, e é aí que as possibilidades se multiplicam.

Indo além, estamos falando de uma tecnologia para geração de energia com potencial de baixíssimo custo, eventualmente muito próximo a zero.

Se isso de fato se consolidar (e tudo indica que irá), seremos “forçados” (e isso não seria nada ruim) a migrarmos para modelos de negócios de Energy as a Service, EAAS, em que a monetização da energia estará muito mais relacionada aos serviços e funcionalidades habilitadas por essas tecnologias do que a energia em si.

Assim como eu nunca vi uma nota fiscal de quilobyte (kB) do Google, que vende informação, provavelmente não veremos mais notas ficais de quilowatt-hora (kWh).

E quem você acha que fará essa disrupção? Será mesmo as grandes companhias de energia?

*Filipe Braga Ivo, Diretor de Novos Negócios da SUNEW

 

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