Imagine uma estrutura capaz de gerar três vezes mais energia solar por metro quadrado do que sistemas convencionais, e que ainda seja capaz de oferecer funcionalidades como conexão USB, rede wi-fi e recarga para carros elétricos.
Ela já existe e foi denominada de ‘árvore solar’. Desenvolvida por pesquisadores do Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID) e do Laboratório de Telecomunicações (LabTel) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), o primeiro protótipo deve ser instalado em março de 2024 no Parque Cultural Casa do Governador, na cidade de Vila Velha.
Segundo a pesquisadora do CPID, Lohane Palaoro, o projeto está em andamento há dois anos. A árvore solar, desenvolvida por uma equipe multidisciplinar, tem 6 metros de altura e 21 placas solares em formato de folha. A estrutura, que ocupa apenas 4 metros quadrados, tem capacidade para gerar 300 kWh por mês, o suficiente para alimentar duas habitações de interesse social.
Verticalização
Esse ganho em geração de energia, observa Lohane, ocorre em função da disposição dos painéis, neste caso, das folhas, de modo vertical, ao longo de um eixo que simula o tronco de uma árvore.
Nos sistemas convencionais, painéis solares retangulares são dispostos horizontalmente, ocupando cerca de 21 metros quadrados. “Essa verticalização que buscamos é uma grande tendência do mercado, não há muitos locais disponíveis no espaço urbano para construir usinas solares. O metro quadrado está cada vez mais caro”, explica a pesquisadora.
Inicialmente, a árvore solar deve atender parques e praças, além de duas escolas técnicas do estado. No entanto, devido ao formato da estrutura, é possível adaptar o projeto a diferentes demandas. É o caso da instalação em áreas remotas, para atender comunidades ribeirinhas, a partir do uso de baterias.
“Se a demanda por energia for menor, podemos ‘podar’ algumas folhas e projetar e instalar a árvore apenas de acordo com o necessário para aquela localidade.” disse Lohane Palaoro, pesquisadora
Funcionamento
Lohane explica que, expostas a raios solares, as placas fotovoltaicas presentes nas folhas da árvore geram uma corrente contínua nos terminais desses painéis. Essa corrente, por sua vez, segue para um inversor de frequência, onde é transformada em corrente alternada para ser distribuída na rede elétrica. Acontece, então, a conversão de energia solar para energia elétrica.
Ela lembra que verticalizar o modelo também demandou atenção para lidar com o sombreamento provocado pela sobreposição das folhas. Por isso, foi necessário desenvolver um conjunto de equações que trouxe pontos específicos para instalar cada uma dessas placas, de modo que essa organização não gerasse sombra nas folhas inferiores.
Versatilidade
O primeiro modelo da árvore solar deve contar com quatro tomadas, duas entradas para cabo USB, uma antena para wi-fi e possibilidade para carregar carros elétricos. Como o projeto ainda está em fase de finalização, o investimento estimado ainda está entre R$ 200 mil e R$ 400 mil.
