A grandeza do Sol que aquece o solo paranaense

Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação do Estado colabora com a transformação energética no campo

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Lembro de estar na escola, ainda pequena, nas aulas de ciências, e ouvir a professora falar sobre o sistema solar. Me encantava a maneira como o Sol orquestrava uma bonita dança com os planetas. Desde então, eu  comecei a compreender o papel dele em nossas vidas.

Entretanto, quando remontamos a história da humanidade, não é incomum lembrar – logo de cara – do chamado Geocentrismo. O Geocentrismo é uma teoria astronômica, popular na Antiguidade, de que o planeta Terra era o centro do nosso Universo. Ou seja, em outras palavras, as pessoas defendiam que o Sol, a Lua, os outros planetas e corpos celestes estariam orbitando a Terra. 

Somente séculos depois, essa teoria foi contestada por Nicolau Copérnico para, então, ser introduzida a teoria do Heliocentrismo, comprovada por Galileu Galilei. O Heliocentrismo mostra que, na verdade, o Sol é o centro e que nós, aqui da Terra, é que estamos em movimento orbitando a grande estrela.

Homem dentro de uma sala fazendo apresentação de slides para pessoas sentadas nas cadeiras
Professor Dr. Roberto Cândido, coordenador do NAPI Solar, apresentando o arranjo na II Semana Geral dos Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação (NAPIs) 2023 (Foto/Maria Eduarda de Souza Oliveira)

Isso me leva, ainda hoje, a pensar na coragem e curiosidade dos cientistas. Coragem em pesquisar, apontar teorias, buscar respostas e curiosidade para não parar nas primeiras descobertas. A potência do sol é o que move, também, o trabalho dos pesquisadores do NAPI Solar, que, atualmente, tantos séculos depois, continuam alimentando o mesmo fascínio dos cientistas por essa estrela. 

Por que pesquisar energia solar?

O NAPI Solar integra os Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação do estado do Paraná, financiados pela Fundação Araucária e pela Secretaria de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (Seti). 

O Arranjo nasceu com a intenção de consolidar uma rede de pesquisadores, professores e estudantes paranaenses na área da energia solar. Integram essa rede membros de três diferentes universidades do Paraná: a Universidade Estadual de Londrina (UEL), a Universidade Estadual de Maringá (UEM) e a Universidade Federal Tecnológica do Paraná (UTFPR) – Campus Curitiba.

O interesse pela energia solar, em específico, não é por acaso. Atualmente, o Paraná é o segundo maior produtor brasileiro de energia renovável em áreas rurais, ficando atrás, apenas de Minas Gerais. 

A maior parte dessa produção energética provém da utilização de usinas fotovoltaicas, ao lado também da produção de hidrogênio verde, provenientes do biogás e do biometano.

Vista de cima de painéis fotovoltaicos instalados em terreno de uma propriedade rural
Usina fotovoltaica instalada em propriedade rural no Paraná (Foto/IDR-PR)

A usina fotovoltaica atua como um sistema de geração de energia. Este opera convertendo a radiação solar em corrente elétrica, por meio de células fotovoltaicas que estão distribuídas em painéis. 

A capacidade de produção de energia no Estado já é enorme e a intenção é que esse número só cresça nos próximos anos. Os investimentos estatais estão sendo direcionados para que, cada vez mais pessoas, especialmente nas áreas rurais, passem a utilizar energia limpa.

As usinas fotovoltaicas são o futuro do Paraná?

O engenheiro e professor do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT-CT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Roberto Candido é quem coordena os trabalhos do NAPI Solar. 

De acordo com o professor doutor, além da rede de pesquisadores das três universidades, o Arranjo firmou uma parceria com o Instituto de Desenvolvimento Rural do Paraná (IDR), que conta com o Programa Paraná Energia Rural Renovável (RenovaPR).

Grupo de onze pessoas em pé em frente a uma casa com painéis fotovoltaicos instalados no telhado
Integrantes do NAPI Solar e do IDR-PR em propriedade rural do Paraná (Foto/IDR-PR)

O RenovaPR é uma iniciativa do governo do estado para impulsionar a geração própria de energia limpa em propriedades rurais. Isso se tornou possível com a redução de juros para produtores rurais que quisessem investir em energias renováveis, com o apoio do  Banco do Agricultor Paranaense.

“O plano era que o IDR-PR fizesse uma gestão no sentido de levar os produtores rurais à condição de acesso a usinas fotovoltaicas e eólicas. Nesse conjunto, a ideia é que, até 2030, existam 100 mil usinas, sendo  90 mil fotovoltaicas e 10 mil eólicas”, aponta Candido. 

O trabalho do NAPI Solar em campo 

O trabalho do NAPI caminha junto ao programa. Os membros do arranjo se reuniram para criar uma metodologia que verificasse as condições de usabilidade das usinas fotovoltaicas, para garantir um melhor rendimento e durabilidade.

De acordo com o professor, uma usina em seu pleno estado de funcionamento, dura em média de 25 a 30 anos. Entretanto, alguns fatores podem afetar tanto o seu rendimento quanto a sua vida útil. Alguns desses fatores já analisados pelos membros do NAPI, são: depósito de sujeira nas placas, problemas de conexão dos equipamentos e vegetações próximas às placas que impedem a incidência direta do Sol. 

Esse é um trabalho de pesquisa-ação, que conta com a atuação em campo dos pesquisadores e de estudantes. De acordo com Roberto, o IDR conta com 22 regionais no Paraná. Para diversificar a localização e os tipos de propriedades, o NAPI fez um mapeamento para visitar 44 propriedades rurais.

As propriedades visitadas pelo NAPI Solar foram divididas entre membros do NAPI das três universidades, e são bastante variadas. “Nós visitamos propriedades pequenas e grandes, temos produção de peixe, produção de suíno, produção de gado, produção de leite, produção de soja, enfim, várias regiões, vários tipos de negócio, vários tamanhos, com várias empresas que fizeram a instalação”, afirma Candido. 

Essa grande amostragem colabora para uma análise mais abrangente da situação das usinas fotovoltaicas e contribui para uma auditoria que consiga encontrar melhores respostas e soluções para cada caso, uma vez que os fatores que afetam uma usina mudam de região para região e conforme o tipo de propriedade, a depender de fatores como temperatura, arborização e tipo de produção agrícola ou animal.

De acordo com o professor, essa metodologia vem sendo estruturada em três etapas: um formulário em formato de check-list autoexplicativo para que o próprio produtor rural possa compreender o funcionamento da usina, a visita dos extensionistas do NAPI para avaliar a usina juntamente com os produtores e a eventual visita técnica de profissionais habilitados para fazerem uma inspeção detalhada e minuciosa. 

A transformação na vida dos pequenos produtores

A instalação de usinas fotovoltaicas já tem transformado a vida de produtores rurais, especialmente, os pequenos produtores. De acordo com Cândido, “não só o grande produtor, porque para o pequeno,  da agricultura familiar, por exemplo, o impacto de uma economia que ele possa ter no médio prazo muda a vida dele.”

Um dos exemplos citados pelo professor Roberto Candido é o de uma produtora de queijos em São José dos Pinhais. A instalação da usina fotovoltaica na residência dela permitiu aumentar a produção de queijos e otimizar o tempo dos processos de fabricação.

“Ela produz cinco, seis queijos por dia, bem artesanal. A partir da economia que eles já fizeram com a energia elétrica, eles conseguiram comprar um debulhador de milho. Com isso, eles já estão começando a fazer a própria ração das 10, 12 vaquinhas que eles têm, não precisando mais comprar. Portanto, o recurso começou a ser reinvestido. Depois, eles compraram uma ordenha, manual e pequena,  isso já deu qualidade maior ao queijo e mais produtividade. Eles conseguem ser mais ágeis. Então, você percebe que, realmente, o impacto acontece.”

Mulher abraçada com um casal, de frente, ao lado de mesa com queijos artesanais
Integrantes do NAPI Solar e do IDR-PR visitando produtores de queijo em propriedade rural do Paraná (Foto/IDR-PR)

O impacto da energia limpa gera um ciclo de benefícios que vão do meio ambiente à vida dos produtores e a economia proveniente da agricultura familiar. Nesse sentido, os investimentos do Estado têm impactado não só em nível ambiental, mas  também social. 

O futuro do NAPI Solar

A primeira etapa de trabalhos realizados pelo NAPI já estruturou uma metodologia bastante detalhada de auditoria das usinas fotovoltaicas. Todo o processo de pesquisa desenvolvido pelo Arranjo está se materializando em um livro, com seis capítulos, dois deles escritos por cada uma das universidades.

Além do desenvolvimento do livro, o grupo de pesquisadores e estudantes está desenvolvendo um aplicativo para celular que vai contribuir no processo de mapeamento e análise das usinas nas propriedades.

Os planos para o futuro, de acordo com o professor Roberto Candido, são de que o projeto continue. “Eu acho que é importante que se estenda. Isso vai ser uma proposição, inclusive, para a própria Fundação Araucária, no sentido de que tem algumas coisas que ainda não aconteceram, mas podem acontecer”.

Segundo o coordenador do NAPI, existem fatores que ainda não podem ser contabilizados por conta do tempo de análise e porque boa parte dessas usinas são de novas instalações. “Imagina qual é  o agrotóxico que é colocado nas plantas e sobre a parte de ferragem, metálica, da usina. Qual é o impacto que isso tem? Porque você cria uma nuvem de pulverização. Isso só com o tempo a gente vai conseguir ter uma ideia mais direta. A mesma coisa em aviário. O dejeto de frango gera gases que ficam ali naquela região próxima. Então, a gente não tem ainda essa visão toda”, alerta Candido.

A ideia é que o NAPI continue contribuindo com os trabalhos do RenovaPR e com os estudos sobre energia solar e usinas fotovoltaicas. Sem dúvidas, mesmo tantos séculos depois, a ciência ainda tem questões para resolver quando se trata do impacto e das possibilidades que o Sol e a energia proveniente dele nos oferecem.

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Texto:
Camila Lozeckyi
Supervisão de texto: Ana Paula Machado Velho
Arte: Camila Lozeckyi
Supervisão de arte: Tiago Franklin Lucena
Edição Digital: Gutembergue Junior

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