Uma tecnologia ainda pouco conhecida pode auxiliar o Brasil a evitar novas crises hídricas e energéticas: as usinas fotovoltaicas flutuantes. Ao serem instaladas sobre a superfície de reservatórios d’água, as placas de energia solar podem servir como fonte geradora de eletricidade e também reduzir o nível de evaporação da água. Esse foi o objeto de estudo da pesquisadora Mariana Padilha, em sua tese de doutorado defendida no Programa de Planejamento Energético (PPE) da Coppe/UFRJ, que avaliou a viabilidade de aplicação dessa alternativa em açudes do semiárido brasileiro. “Como essa é uma região que tem um alto índice de evaporação, devido à intensidade de irradiação solar, imaginei que seria perfeito instalar essas usinas lá”, comenta Mariana.

O projeto, que partiu do estudo de caso da bacia Apodi-Mossoró (RN), teve como objetivo descobrir as vantagens proporcionadas pelas Usinas Fotovoltaicas Flutuantes (UFVFs), através de análises do ponto de vista energético e econômico.  Com a crescente redução do nível de água nos açudes ao longo dos anos, especialmente no Nordeste, as usinas solares flutuantes surgem como uma opção capaz de aumentar a duração do volume de água nesses reservatórios. “Isso poderia evitar situações de emergência, onde caminhões pipa muitas vezes se fazem necessários para levar água de muito longe para abastecer essas cidades”, aponta Mariana. O estudo evidencia que a instalação dessas usinas sobre os açudes pode preservar, anualmente, até 124,3 Mm³ (milhões de metros cúbicos) de água.

QUALIDADE DE VIDA
A pesquisadora lembra que a água perdida por evaporação é um elemento fundamental para as cidades. “Se a gente reduzir a vulnerabilidade hídrica dessas regiões, a gente também proporciona um aumento da qualidade de vida. Isso pode aumentar a possibilidade de geração de renda, porque a água também é fonte de desenvolvimento econômico”, destaca. Segundo ela, a energia gerada pelo sistema pode ser usada para vários fins, como bombeamento de água para sistemas de irrigação, ou a alimentação de sistemas de dessalinização dos açudes, no caso daqueles que contenham água salobra. “A energia também poderia gerar a iluminação da própria cidade, gerar renda para a prefeitura e assim estimular a economia local”, completa.

Para a pesquisa, foram estimados três cenários com relação ao índice de cobertura dos açudes. O primeiro cenário avaliou o cobrimento da área de volume morto dos açudes, que é a porção de água inativa, abaixo da captação por gravidade. “Quando o açude se encontra no volume morto é o momento em que se faz necessário um bombeamento especial para retirar água desse açude”, descreve Mariana. O segundo e o terceiro corresponderam a 50% e 70% de cobrimento da área total dos açudes, respectivamente. “Ao final, avaliamos em cada um desses cenários quantas casas poderiam ser abastecidas energeticamente e quantos anos de resiliência o açude teria, a partir da evaporação evitada, sem precisar ter gastos com caminhão pipa, por exemplo”.

O estudo mostra que o potencial energético das UFVFs na bacia Apodi-Mossoró poderia suprir 1.330.409 residências no cenário 1; 5.008.772 residências no cenário 2; e 7.016.959 residências no cenário 3, considerando a média de consumo residencial do Rio Grande do Norte, de 142,5 kWh/mês (segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética, a EPE). Já a preservação de água dos açudes, anualmente, seria de 20,6 Mm³ no cenário 1; 83,3 Mm³ no cenário 2; e 124,3 Mm³ no cenário 3.

“Quando se considera o investimento nas usinas solares flutuantes apenas pela redução da evaporação de água, elas não são viáveis economicamente. Mas, se a comparação for feita pela questão energética e hídrica, o tempo de retorno do investimento é bem reduzido”, destaca Mariana. A tese aponta que, nestes casos, o tempo de retorno do investimento varia de três a nove anos, a depender das alternativas com as quais se comparam os gastos (caminhões pipa, construção de poços etc.), e de fatores econômicos locais. “Meu maior desejo é ver o projeto implantado. Acredito que haveria um ótimo retorno financeiro para as prefeituras, até mesmo em parcerias público-privadas”, afirma a pesquisadora.

Intitulada “Usinas fotovoltaicas flutuantes como alternativa para a geração de energia e redução da evaporação em açudes do semiárido brasileiro”, a tese de Mariana foi defendida este ano, sob a orientação dos professores Marcos Aurélio Freitas e David Castelo Branco, ambos do PPE. Marcos ressalta que, apesar do investimento alto para instalação, as UFVFs podem ser até 5% mais eficientes na geração de energia do que as Usinas Fotovoltaicas sobre o Solo (UFVSs), devido ao resfriamento dos módulos pela proximidade com a água. “O trabalho da Mariana é um trabalho pioneiro, mas que está mais na linha da revisão. No Japão isso já é comum. A nossa vantagem é que o Nordeste tem milhares de açudes, então há muito espaço para implementação dessas usinas”, enfatiza o professor.

RISCO DE APAGÃO RONDA O PAÍS

As usinas solares flutuantes poderão auxiliar no combate à escassez hídrica, que impõe uma necessidade cada vez maior de uso das energias renováveis. O apagão no Amapá em 2020 evidencia isso, e exemplifica um problema que a crise elétrica pode voltar a provocar nos próximos meses. Segundo o professor Adilson de Oliveira, do Instituto de Economia e do Conselho de Curadores da UFRJ, a crise elétrica que nós estamos vivendo hoje é fruto de decisões que vêm sendo tomadas há algum tempo, mas que se agravaram com a diminuição de chuvas no verão deste ano. “Todo o nosso suprimento elétrico está muito assentado sobre as hidrelétricas e os reservatórios. Eles enchem no verão, que é o período de chuvas, e são esgotados nos períodos mais secos, como o inverno”, explica.

Adilson, que foi consultor do Ministério de Minas e Energia do governo FHC durante a crise elétrica de 2000-2001, entende que os reservatórios de água poderiam ter sido menos utilizados no verão. Entretanto, o governo apostou que iria chover mais na frente, o que acabou não acontecendo. “Há algum tempo deveriam ter sido acionadas mais termelétricas, para manter os reservatórios com níveis mais elevados nos períodos de seca”, acrescenta. O especialista ressalta que a situação poderá estar bem crítica em novembro. Ainda que não chegue ao ponto de um apagão em todo o país, a dificuldade no suprimento de água deve gerar problemas localizados na geração de energia elétrica. “Isso ainda pode se agravar caso as chuvas do ano que vem também não sejam intensas como o setor elétrico gostaria. E é justamente isso que apontam os estudos do Inpe (Insituto Nacional de Pesquisas Espaciais)”.

Diante desse panorama, 2022 não anuncia grandes melhoras na qualidade de vida dos brasileiros. “Se houver crise elétrica na região Sudeste, onde se concentram muitas atividades sociais e econômicas brasileiras, o setor comercial e industrial irão sofrer muito”, diz Adilson. Apesar dos possíveis impactos ambientais, ele afirma que não há outra alternativa capaz de resolver o problema a curto prazo a não ser utilizar as centrais de energia térmica já instaladas no país, coisa que o governo já está fazendo. Porém, ele vê com bons olhos o desenvolvimento de alternativas como as UFVFs. “O governo deveria tomar medidas imediatas para incentivar oportunidades como essa da tese da Mariana, investindo na instalação de mais fontes de energia solar e eólica no sistema brasileiro”, finaliza.