Energia solar concentrada: saiba o que são as CSP?

Energia solar concentrada

A energia solar concentrada, ou as CSP (Concentrated Solar Power), é um método de geração de energia renovável de rápido crescimento.

A energia solar concentrada é uma tecnologia que usa refletores especiais para concentrar a energia do sol em uma pequena área conhecida como receptor. 

O receptor coleta o calor e o armazena na forma de gás, líquido ou até mesmo partículas sólidas. O calor gerado pode ser usado instantaneamente para acionar uma turbina a vapor geradora de eletricidade ou armazenado para fazer isso mais tarde.  

Como a energia solar concentrada aproveita a energia térmica do sol, ela é chamada de fonte de energia térmica solar. Isso contrasta com seu irmão solar mais conhecido, os painéis solares, que criam energia a partir da luz do sol, por meio de um processo chamado de energia solar fotovoltaica.

Embora os altos custos e os desafios técnicos tenham limitado a adoção dessa tecnologia, tudo parece estar mudando em meio ao crescente interesse. 

Instituições estão trabalhando para melhorar e promover os CSPs como uma fonte viável de energia renovável, empreendimentos CSP privados apoiados por empresas como Bill Gates alcançaram recentemente algum sucesso. 

Quais são os diferentes tipos de energia solar concentrada?

Todos os tipos de energia solar concentrada operam no mesmo princípio – usando energia térmica solar concentrada para produzir eletricidade. As duas aplicações mais comuns da tecnologia são sistemas de calhas parabólicas e torres de energia solar.

1. Sistemas de calhas parabólicas 

Os sistemas CSP de calha parabólica são um tipo de sistema concentrador linear. Eles receberam seu nome devido aos coletores grandes, parabólicamente curvos e em forma de calha, que são usados ​​para concentrar a luz do sol em um tubo receptor linear. 

O tubo receptor linear é preenchido com um fluido de transferência de calor que absorve energia térmica (calor) da luz solar focalizada. O calor coletado pode então ser usado imediatamente para operar um motor térmico de produção de eletricidade ou ser armazenado para gerar consumo de energia posteriormente. 

Entre os muitos tipos diferentes de CSP, os sistemas de calha parabólicos são considerados os mais econômicos na ecala da utilidade. Já existem mais de 100 usinas em todo o mundo, sendo a maior o Complexo Solar Noor Ouarzazate de 580 megawatts (MW) no Marrocos. 

2. Torre de energia solar 

Em usinas solares de torres de energia, uma torre central alta é cercada por milhares ou mesmo dezenas de milhares de refletores planos especiais conhecidos como heliostatos. 

Os heliostatos ajustam sua posição com o movimento do sol para focar a radiação solar em direção a um ponto focal central, que é conhecido como receptor. 

O receptor coleta a energia térmica em um meio de armazenamento – que geralmente é sal ou água fundida – e o calor aciona uma turbina para produzir eletricidade. 

Devido ao seu design e componentes exclusivos, as torres de energia são conhecidas por vários nomes diferentes, incluindo torres solares, torres de sal fundido ou usinas receptoras. 

Projetos que usam receptores de sal geralmente oferecem armazenamento térmico, o que significa que a energia térmica coletada pode ser armazenada por várias horas antes de alimentar a turbina.  

O sistema de energia mais famoso é o projeto Ivanpah, localizado no deserto de Mojave, na Califórnia. Ivanpah usa 173.500 heliostatos e água como material de absorção de calor.

Em 2020, havia 10 dessas fábricas, mas existem vários projetos atualmente em construção em todo o mundo. 

O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia dos EUA acredita que essa tecnologia acabará se tornando mais barata do que as usinas de combustível fóssil. 

Quais são os prós da energia solar concentrada?

Armazenamento de energia térmica: os sistemas CSP podem armazenar calor em um meio como sal ou óleo fundido. Essa tecnologia de armazenamento é um importante ponto de venda para CSPs, pois opera a um custo mais baixo do que as opções de bateria de lítio comparáveis.

Complementa outras energias renováveis: O armazenamento de energia térmica significa que o CSP pode servir como uma fonte de energia despachável – fornecendo energia quando é mais necessária, como durante os picos noturnos – ou mesmo como uma energia de carga de base que oferece energia estável continuamente. Este é um atributo extremamente valioso, dada a intermitência da energia solar fotovoltaica (painéis solares) e da energia eólica, que dependem do brilho do sol e do vento para produzir sua energia.

Aplicações de calor industrial: Um campo emergente é a utilização de energia térmica CSP em processos industriais intensivos em calor. A esperança é que CSP e outras tecnologias de energia solar ajudem a suplantar os combustíveis fósseis em setores como cimento e siderurgia, onde os combustíveis fósseis sujos são atualmente a fonte de energia dominante. 

Quais são os contras da energia solar concentrada?

Custo mais alto: das sete principais fontes de geração de energia em escala de serviço público, o CSP é o mais caro. A expectativa é reduzir o preço até 2030 e tornar o CSP competitivo com os combustíveis fósseis.

Apenas viável em grande escala: com exceção dos sistemas de parabólicas CSP – uma tecnologia que ainda não foi muito adotada – os sistemas CSP só são viáveis ​​na escala de utilidade. Isso contrasta fortemente com a energia solar fotovoltaica – painéis solares – que são fáceis de aplicar e também econômicos, mesmo no nível de residências individuais. 

Preocupações ambientais: os projetos de CSP requerem grandes quantidades de água para resfriamento, o que pode ser problemático, visto que as plantas de CSP costumam estar localizadas em ambientes áridos, como o sudoeste americano ou o Oriente Médio. As necessidades de terra também são substanciais, e a terra usada para CSP não pode ser usada para nenhum outro propósito. O impacto sobre a vida selvagem local também deve ser considerado, especialmente as aves que podem ser queimadas ao passar pela luz altamente concentrada. 

Você pode usar Energia solar concentrada para sua casa?

Diferentemente da energia solar residencial, a CSP não é viável para uso doméstico.

As aplicações atuais de CSP estão na escala de serviços públicos – grandes usinas de energia que custam milhões (ou bilhões) de dólares para construir e que podem fornecer energia a milhares de residências. 

Além disso, as tecnologias CSP são consideradas uma opção cara quando comparadas aos sistemas de energia solar que utilizam painéis solares fotovoltaicos, ou mesmo a geração de combustível fóssil. 

Se você deseja energia renovável para sua casa, sua melhor opção é considerar painéis solares de telhado. 

Texto original: https://www.solarreviews.com/blog/what-is-concentrated-solar-power

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