Por Thiago Borges
Alinhado ao compromisso com a sustentabilidade, um projeto de Árvore Solar desenvolvido pelo Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID), em parceria com o Laboratório de Telecomunicações da Universidade Federal do Espírito Santo (LabTel/Ufes), promove uma nova experiência de convivência e lazer nos espaços públicos. A ideia é desenvolver um sistema de energia solar com uma estrutura que imita o formato de árvores naturais, com a capacidade de gerar 300 quilowatt-hora por mês.
Segundo a gestora do projeto e pesquisadora do LabTel/CPID, Lohane Palaoro, a árvore tem seis metros de altura e possui 21 placas solares em formatos de folhas alongadas, para a redução do sombreamento umas nas outras, conseguindo abastecer duas casas. A capacidade de converter energia solar tem um potencial de gerar três vezes mais kWH por metro quadrado em comparação com a forma convencional, de placas na horizontal instaladas em telhados ou em solo. Assim, é possível aumentar a produção de energia sustentável quando se tem pouco espaço disponível.
“O projeto levou em conta o equacionamento matemático da estrutura, onde foi adotada a Série de Fibonacci para definir os pontos de posicionamento das folhas. Em seguida, foi desenvolvida a volumetria da árvore solar, onde foram definidas a forma e o volume, adotando soluções já encontradas na natureza. Na sequência, a árvore solar foi modelada em um software Building Information Modeling (BIM), onde foi possível representar todos os elementos de maneira tridimensional, considerando suas características físicas e funcionais. Com isso, simulações de radiação solar foram realizadas, levando em conta as características climáticas do local de instalação, a fim de definir os parâmetros ideais do modelo final”, contou a gestora do projeto.
A equipe responsável pelo projeto é formada por profissionais da engenharia elétrica, engenharia civil e arquitetura, entre alunos de graduação e pós-graduação. Marcelo Segatto, coordenador do LabTel e professor do Programa de Pós-Graduação de Engenharia Elétrica, explicou que a eficiência da árvore está na possibilidade de dispor várias placas solares em uma pequena área. Ele detalhou ainda que “o objetivo da árvore é trazer para as pessoas, de forma lúdica, as questões relacionadas ao uso racional da energia e ao uso de energias renováveis”.
De acordo com relatórios produzidos pelo CPID e pelo LabTel, fornecer alternativas sustentáveis para a produção de energia estimula o surgimento de cidades inteligentes no Estado. Além disso, o projeto dialoga com as pautas ambientais do Brasil e do mundo que buscam soluções para frear as emergências climáticas. A adesão a esse modelo coopera para a mudança de perfil energético do País e desperta o interesse da população por meio da interação com a tecnologia, o que também compõe as propostas do estudo.
Instalação e comercialização
A primeira árvore será instalada no Parque Cultural Casa do Governador, em Vila Velha, com previsão para o primeiro semestre de 2024. Em conversa com o WhitepaperDocs, Lohane contou que a comercialização do projeto é pensada para o futuro, assim como a instalação em praças e locais públicos.
“A comercialização ampla do projeto é sim pensada pelos pesquisadores, mas ainda não temos prazos para que isso aconteça. O primeiro protótipo será instalado no Parque Cultural Casa do Governador, com a finalidade de alimentar a iluminação do parque, bem como dispositivos móveis dos visitantes”, ressaltou Palaoro.
A árvore solar pode ter diversas aplicações, seja na configuração de sistema ongrid, conectado à rede elétrica, como no caso da árvore que será instalada no Parque Cultural, ou configurada como um sistema offgrid, desconectada da rede elétrica, permitindo a instalação em locais isolados como fazendas, ilhas e comunidades ribeirinhas.
“De modo geral, a árvore solar não visa competir com sistemas tradicionais, mas representa uma opção para locais com restrição de espaço, ou seja, onde não existe espaço disponível para produção de energia renovável”, informou a pesquisadora.
Desenvolvimento e aporte financeiro
Foram cerca de dois anos para que um protótipo da árvore solar fosse desenvolvido. O valor recebido para criação e confecção da árvore veio de uma verba governamental liberada para o CPID – R$ 3 milhões, a serem diluídos em projetos de inovação durante dois anos. Os profissionais responsáveis por desenvolver a árvore solar também receberam um apoio financeiro da ArcelorMittal.