Solar flutuante offshore em mares calmos pode fornecer energia ilimitada

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Da pv magazine Global

Vastas matrizes de painéis solares flutuando em mares equatoriais calmos poderiam fornecer energia solar ilimitada para países densamente povoados no Sudeste Asiático e na África Ocidental.

Um artigo recente mostra que a Indonésia tem cerca de 140.000 km2 de paisagem marítima que não experimentou ondas maiores que 4 m nem ventos mais fortes que 10 m por segundo nos últimos 40 anos. Esta é uma área suficiente para gerar cerca de 35.000 Terawatt-hora (TWh) de energia solar por ano, semelhante à atual produção global de eletricidade (30.000 TWh por ano).

Embora a maioria dos oceanos do mundo sofra tempestades, algumas regiões equatoriais têm um ambiente marítimo calmo, o que significa que não são necessárias estruturas de engenharia extensas e caras para proteger painéis solares flutuantes offshore.

Mapas globais de calor de alta resolução mostram que o arquipélago indonésio e a África Ocidental equatorial, perto da Nigéria, são as regiões mais prospectivas para matrizes solares flutuantes offshore.

Figura 1: mapa de calor para painéis solares flutuantes offshore. As áreas vermelhas são melhor seguidas por amarelo, verde e azul escuro. As linhas cinzas mostram rastros de tempestades tropicais. Mapas de alta resolução estão aqui. Fornecido pelo autor, usando a base OpenStreetMap, CC BY-ND

Energia solar em meados do século

Em meados do século, a economia global estará amplamente descarbonizada e eletrificada, sustentada por grandes quantidades de energia solar e eólica. Em 2050, a Nigéria e a Indonésia deverão ser o terceiro e o sexto países mais populosos, respectivamente.

Suas altas densidades populacionais podem causar conflitos entre a agricultura, o meio ambiente e a coleta de energia solar. Sua localização tropical (“no marasmo”) significa que os recursos eólicos são escassos. Felizmente, esses países (e seus vizinhos) podem colher energia ilimitada de painéis solares flutuando em mares tropicais calmos que não sofrem ventos fortes ou ondas grandes.

Cerca de 70 km2 de painéis solares podem fornecer todos os requisitos de energia de um milhão de pessoas em países desenvolvidos em uma economia de carbono zero. Sociedades menos intensivas em energia poderão fornecer energia para mais de dois milhões de pessoas com a mesma área de painéis fotovoltaicos. Os painéis podem ser colocados em telhados, em áreas áridas, dividindo a localização com agricultura e flutuando em corpos d’água. Os painéis solares flutuantes podem ser localizados em lagos e reservatórios interiores ou em áreas protegidas offshore. A energia solar flutuante no interior tem grande potencial e já está crescendo rapidamente.

Um artigo lançado recentemente examina os oceanos globais para encontrar regiões que não experimentaram grandes ondas ou ventos fortes nos últimos 40 anos. Painéis solares flutuantes nessas regiões não requerem engenharias de proteção fortes e caras.

Regiões que não experimentam ondas maiores que 6 metros nem ventos mais fortes que 15 m/s podem gerar até um milhão de TWh por ano, o que é cerca de 5 vezes mais energia anual do que o necessário para uma economia global totalmente descarbonizada que sustenta 10 bilhões de pessoas em países ricos.

A maioria dos bons locais fica perto da linha do Equador, dentro e ao redor da Indonésia e da África Ocidental tropical. Estas são regiões de alto crescimento populacional e altos valores ambientais. Painéis solares flutuantes marinhos podem ajudar a resolver conflitos de uso da terra.

Indonésia

Em meados do século, a população da Indonésia pode ultrapassar 315 milhões de pessoas. Cerca de 25.000 km2 de painéis solares seriam necessários para sustentar uma Indonésia afluente após a descarbonização total da economia usando energia solar. Felizmente, a Indonésia tem um vasto potencial de energia solar e também um vasto potencial de armazenamento de energia hidrelétrica bombeada para armazenar energia solar durante a noite.

A Indonésia é um país densamente povoado, particularmente em Java, Bali e Sumatra. Felizmente, a Indonésia tem a opção de fazer flutuar um grande número de painéis solares em seu calmo mar interior. A área marítima da Indonésia de 6,4 milhões de km2 é 200 vezes maior do que o necessário se todas as necessidades futuras de energia da Indonésia fossem atendidas por painéis solares flutuantes offshore.

Figura 2: Mapa de calor para painéis solares flutuantes offshore na Indonésia. As áreas vermelhas são melhor seguidas por amarelo, verde e azul escuro. As linhas cinzas mostram rastros de tempestades tropicais. Mapas de alta resolução estão aqui. Fornecido pelo autor, usando a base OpenStreetMap, CC BY-ND

Imagem: Michelle Fioravanti

A indústria solar flutuante offshore está em sua infância. Os painéis solares offshore têm desvantagens em comparação com os painéis onshore, incluindo corrosão salina e incrustações marinhas. Mares rasos são os preferidos para ancorar os painéis ao fundo do mar. O aquecimento global pode alterar os padrões de vento e ondas. É necessária uma atenção especial para minimizar o impacto no ambiente marinho e na pesca.

Apesar desses desafios, os painéis flutuantes offshore podem fornecer um grande componente do mix de energia para países com acesso a mares equatoriais calmos. Em meados do século, cerca de um bilhão de pessoas nesses países dependerão principalmente da energia solar, que está causando a mudança energética mais rápida da história.

Autores: Prof. Andrew Blakers/ANU) e Prof. Ricardo Rüther (UFSC).

ISES, a Sociedade Internacional de Energia Solar, é uma ONG credenciada pela ONU, fundada em 1954, que trabalha para um mundo com 100% de energia renovável para todos, usada com eficiência e sabedoria.

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