'Árvore' com painéis solares em forma de folhas gera mais energia por m²

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.
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

A estrutura das folhas foi fabricada junto a uma empresa chinesa. "Agora, buscamos parcerias para a construção da estrutura do tronco e galhos", acrescenta a pesquisadora.

Lohane enfatiza que, embora seja mais eficaz do que o sistema tradicional, a proposta para utilização da árvore solar é diferente das opções existentes no mercado atualmente. Por isso, neste momento, a comparação sobre o investimento necessário é inviável.

A expectativa é de que, uma vez no Parque Cultural Casa do Governador, a primeira árvore solar possa alimentar a rede elétrica local, auxiliar os visitantes a carregar seus dispositivos móveis e os levá-los a debater questões sobre sustentabilidade.

"Uma instalação desse porte comunica coisas muito importantes como ciência e arte, a necessidade do uso de energias renováveis, da urgência para transição energética e da redução de emissão de gases do efeito estufa", define a pesquisadora.