Tecnologia da UFPA amplia armazenamento de energia solar em comunidades isoladas

Uma tecnologia desenvolvida por pesquisadores da Universidade Federal do Pará (UFPA) pode ajudar comunidades isoladas da Amazônia a aproveitar melhor a energia produzida por painéis solares. A solução recebeu patente do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e permite aumentar a capacidade de armazenamento de eletricidade sem a necessidade de substituir toda a estrutura que já funciona nessas localidades. Na prática, a tecnologia possibilita incorporar baterias de lítio disponíveis no mercado a sistemas de geração de energia já instalados. Com isso, parte da eletricidade produzida durante o dia pode ser armazenada para uso à noite ou em momentos de menor incidência de luz solar.

A solução já está presente na Ilha das Onças, em Barcarena, onde integra uma pequena rede elétrica que atende 11 residências e uma igreja. A energia gerada pelos painéis solares é utilizada em atividades do dia a dia, como iluminação, funcionamento de refrigeradores, televisores e bombas de água. A eletricidade também ajuda em atividades produtivas da comunidade. Motores usados no processamento de polpas de frutas, por exemplo, podem funcionar com a energia fornecida pela rede. O armazenamento permite que parte dessa eletricidade continue disponível mesmo quando os painéis solares não estão produzindo energia suficiente.

Segundo o professor da UFPA Wilson Negrão Macedo, um dos inventores da solução, a proposta é tornar mais flexível o armazenamento de energia nesse tipo de sistema. “A tecnologia visa flexibilizar e aprimorar a capacidade de armazenamento distribuída em microrredes de corrente contínua de estrutura aberta e alimentadas por energia solar fotovoltaica”, explica.

Em comunidades ribeirinhas e locais afastados da rede elétrica convencional, o acesso à eletricidade pode ter impacto direto na rotina dos moradores. A energia pode ser usada para iluminação, refrigeração de alimentos, abastecimento de água e funcionamento de equipamentos de comunicação e computadores.Também pode contribuir para atividades que geram renda. Entre as possibilidades estão a refrigeração de pescados e outros alimentos, o processamento de produtos da biodiversidade amazônica, o funcionamento de pequenos negócios e o uso de ferramentas e equipamentos de trabalho.

O sistema prevê ainda a possibilidade de recarga de pequenas embarcações elétricas usadas nos deslocamentos locais. A solução desenvolvida pelos pesquisadores utiliza dois equipamentos responsáveis por controlar o armazenamento e a distribuição da energia. O primeiro é conectado aos painéis solares e às baterias de lítio de 48 volts. O segundo faz a ligação dessas baterias com a rede de 24 volts responsável por distribuir eletricidade para as casas e outras construções atendidas pelo sistema.

Essa configuração permite incorporar as novas baterias sem alterar a tensão da rede ou substituir a estrutura que já está instalada. Dessa maneira, a comunidade pode ampliar a capacidade de armazenamento aproveitando parte dos equipamentos existentes. O sistema também pode ser programado para controlar o momento em que a energia guardada nas baterias será liberada. Para isso, são considerados fatores como a quantidade de energia disponível e o consumo registrado na comunidade.

A tecnologia foi desenvolvida como alternativa a equipamentos comerciais de conversão de energia de maior capacidade, que apresentam custo mais elevado e podem ser mais difíceis de encontrar no mercado brasileiro. A utilização de componentes disponíveis comercialmente também pode facilitar a compra de peças, a manutenção dos equipamentos e a instalação da solução em outras localidades. Outra característica é a possibilidade de funcionamento em redes com tensão não regulada. Segundo as informações do projeto, conversores convencionais com saída regulada não funcionam adequadamente nesse tipo de rede, o que tornou necessária uma solução adaptada às características desses sistemas.

Tecnologia recebeu patente

A invenção recebeu a patente nº BR 102024022872-3 do Instituto Nacional da Propriedade Industrial. A patente foi concedida à UFPA e tem validade de 20 anos, contados a partir de novembro de 2024. O desenvolvimento foi realizado por pesquisadores do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (Gedae), da UFPA.

Criado em 1º de novembro de 1994, o Gedae atua no estudo de fontes renováveis de energia, principalmente solar e eólica, além da combinação dessas fontes em sistemas híbridos de geração de eletricidade. Ao longo de sua trajetória, o grupo tem trabalhado no desenvolvimento de sistemas energéticos voltados para localidades que não são atendidas pela rede elétrica convencional. O Gedae também participa, em parceria com outras instituições, da implantação de soluções para comunidades isoladas no Brasil e em outros países.