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A ideia de painéis solares flutuantes na água mal saiu do papel e já está se espalhando por todo o planeta. Em particular, os descarbonizadores estão entusiasmados com o potencial de utilização dos grandes reservatórios nas instalações hidroeléctricas existentes para novos painéis solares, em vez de utilizarem terras preciosas. Trata-se de uma vantagem significativa em termos de sustentabilidade, e um novo e gigantesco projecto apoiado pela Masdar na Indonésia poderia servir de modelo a ser seguido por outros.

A maior usina solar flutuante do mundo

Os planos para a maior central solar flutuante do mundo ilustram a rapidez com que o campo solar flutuante pode crescer. O projeto visa expandir uma rede flutuante existente de 145 megawatts (CA) painel solar no reservatório da hidrelétrica Cirata em Java Ocidental, na Indonésia, para atingir um total de até 500 megawatts.

A matriz existente foi colocada online e foi proclamada um sucesso no mês passado. Evidentemente, a Masdar e a empresa estatal indonésia PLN (Nusantara Power) já gostaram do que viram, porque aproveitaram a COP 28 para anunciar a nova expansão no dia 3 de Dezembro.

Se Masdar tocar a campainha, seria a Abu Dhabi Future Energy Company, que se autodenomina a “campeã da energia limpa dos Emirados Árabes Unidos e uma das empresas que mais crescem no mundo, avançando no desenvolvimento e implantação de energia renovável e hidrogénio verde”. tecnologias para enfrentar os desafios globais de sustentabilidade.”

Masdar foi lançado em 2006 e CleanTechnica cobriu os projetos de energia renovável da empresa ao longo dos anos, incluindo uma visita pessoal ao seu Vitrine de tecnologia limpa em Masdar City em 2016, durante a Semana de Sustentabilidade de Abu Dhabi, apresentando energia solar no local entre muitas outras ferramentas de transição energética (mais recentes CleanTechnica A cobertura Masdar está aqui.

Na mesma visita tomamos uma breve nota sobre a situação de Abu Dhabi interesse em energia nuclear, por isso não é surpresa ver a energia nuclear desempenhar um papel central na COP 28, que está a ser organizada pelos EAU.

Para que conste, Masdar é um projecto conjunto da ADNOC (Companhia Nacional de Petróleo de Abu Dhabi (ADNOC)) juntamente com a Mubadala Investment Company (Mubadala) e a Companhia Nacional de Energia de Abu Dhabi.

A energia solar flutuante é mais complicada do que parece

Ao longo da sua vida relativamente breve, o campo solar flutuante já estabeleceu uma lista de benefícios substanciais, para além da geração de quilowatts limpos.

O ângulo de conservação da terra é o principal, mas as partes interessadas na energia solar flutuante também apontam que sombra dos painéis solares ajuda a reduzir a evaporação e conservar água. Reservatórios com sombra solar e canais de irrigação também pode ser menos suscetível à proliferação de algas tóxicas.

Os benefícios também voltam ao impacto eficiência de conversão de células solares, que pode ser melhorado pelo efeito de resfriamento da água.

No lado da geração de energia, a co-localização de painéis solares em usinas hidrelétricas existentes permite que as partes interessadas em energia solar aproveitem as linhas de energia existentes e a infraestrutura de transporte terrestre.

A água tem suas desvantagens, no entanto. O imperativo de evitar a corrosão é globalmente grande, e o ambiente único dos reservatórios hidroeléctricos pode complicar ainda mais as coisas à medida que os níveis da água sobem e descem.

A empresa solar flutuante chinesa Sungrow FPV construiu o painel solar existente em Cirata, e eles tinham muito a dizer sobre os desafios de colocar painéis solares ali.

O projeto Cirata é “o maior projeto flutuante projeto solar em reservatório hidrelétrico com lâmina d'água de 100 metros, flutuação do nível da água de 18 metros e desnível de 50 metros na elevação do fundo d'água, observou a empresa em comunicado à imprensa em novembro passado. A empresa citou o “complexo terreno subaquático” como um desafio particular para o sistema de ancoragem.

“A equipe de solução de sistema da Sungrow Floating PV desenvolveu blocos de ancoragem de alta capacidade adaptados às condições geológicas específicas do local do projeto”, explicou Sungrow. “Esses blocos de ancoragem inovadores melhoram a capacidade de suporte de carga, enfrentando com eficácia desafios como o deslizamento dos blocos e melhorando significativamente a eficiência da construção.”

“Através de simulações computacionais precisas e confiáveis, cada bloco de ancoragem é meticulosamente validado, facilitando o projeto geral do sistema de ancoragem para todo o projeto”, acrescentou a empresa, observando que a abordagem personalizada proporciona um uso mais eficiente da superfície disponível.

O ângulo da disponibilidade de superfície é uma consideração especialmente importante para reservatórios hidroelétricos que funcionam também como habitats naturais e áreas recreativas, como muitos fazem. Incluir painéis solares em cena pode ser um desafio sem entrar em conflito com outras partes interessadas.

Mais hidrogênio verde também

Conforme descrito no comunicado de imprensa de Novembro, a Sungrow planeia “apoiar o desenvolvimento da indústria de energia limpa nos países e regiões participantes no Cinto e Iniciativa Estrada. "

Isso cobre muito território. A partir de Outubro, a expansão liderada pela China plano de desenvolvimento de infraestrutura supostamente reuniu 152 países e 32 organizações internacionais na sua lista de projetos. A aplicação das lições aprendidas em Cirata poderá ter um impacto generalizado noutros projectos solares flutuantes sob a égide do Cinturão e Rota.

Por sua vez, Masdar e PLN também não param em Cirata. No seu anúncio conjunto de 3 de dezembro, as duas empresas também anunciaram projetos de hidrogénio verde para acompanhar os seus planos solares flutuantes.

“As empresas também concordaram em explorar opções de energia renovável em todo o mundo e a perspectiva de desenvolver hidrogénio verde, que tem um enorme potencial para descarbonizar indústrias difíceis de reduzir, incluindo siderurgia, construção, transporte e aviação”, afirmam Masdar e PLN.

Solar flutuante, hidrogênio verde e o nexo energia-água

“Com recursos solares abundantes, os EAU e a Indonésia estão numa posição privilegiada para se tornarem centros de produção de hidrogénio verde”, continuaram as duas empresas. Isso traz à mente algumas oportunidades interessantes no campo solar flutuante relacionadas ao hidrogênio verde.

O hidrogénio verde pode ser produzido a partir de água e outros recursos renováveis. Grande parte da atividade hoje está focada na eletrólise, que empurra o gás hidrogênio da água com a ajuda de uma corrente elétrica e um catalisador.

A fotocatálise (também chamada de “folha artificial” ou célula fotoeletroquímica) é outra abordagem que está ganhando atenção. Ambos os sistemas normalmente requerem água purificada para evitar incrustações e danos ao equipamento. Como solução a curto prazo, o Departamento de Energia dos EUA está entre aqueles que promovem o desenvolvimento de novos sistemas de pré-tratamento de água de baixo custo para hidrogénio verde.

Entretanto, o trabalho continua em ritmo acelerado em sistemas mais sofisticados que podem extrair hidrogénio diretamente da água do mar e de outras fontes não purificadas.

No mais recente desenvolvimento nesse sentido, em novembro, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge publicou suas descobertas sobre um novo dispositivo fotovoltaico flutuante que produz água purificada além de hidrogênio verde.

Seu dispositivo solar flutuante implanta uma malha de carbono nanoestruturada repelente à água para ajudar a manter a camada fotovoltaica flutuando, ao mesmo tempo que a protege de quaisquer impurezas na água abaixo.

A parte fotovoltaica do dispositivo solar é projetada para absorver a luz UV, para alimentar a parte de eletrólise da operação. Enquanto isso, outras partes do espectro de luz passam para a camada inferior, que produz água pura vaporizada para eletrólise.

Para mais detalhes, confira o estudo na revista Natureza Água.

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Foto: Painel solar flutuante em Usina Hidrelétrica Cirata cortesia de Sungrow.

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2023/12/03/worlds-largest-floating-solar-power-plant-hydropower-reservoir/