PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO

Resumo

Este trabalho tem foco no desenvolvimento de uma micro usina fotovoltaica off-grid para fornecer energia a um sistema fotocatalítico para produção de hidrogênio verde e tratamento de efluentes. Diante da urgência por novas fontes de energias limpas e renováveis, o Brasil se destaca pelo seu vasto potencial para a produção de hidrogênio a partir de fontes renováveis, sendo a geração fotovoltaica uma das mais promissoras. Dessa forma, o projeto buscou otimizar a eficiência do sistema fotocatalítico através da energia solar, contribuindo para a sustentabilidade energética, além de promover a redução de poluentes e a geração simultânea de energia limpa, a fim de atingir os objetivos 7 e 13 de desenvolvimento sustentável da ONU. A micro usina fotovoltaica foi projetada considerando três cenários distintos, no qual o primeiro cenário é composto por 3 módulos fotovoltaicos e 3 baterias, enquanto o segundo cenário é constituído por 3 módulos e 2 baterias, e o terceiro, por 2 módulos e 2 baterias. Para o cálculo e determinação do projeto, foi preciso:
levantar a demanda energética do sistema fotocatalítico; dimensionar os módulos fotovoltaicos, o banco de baterias, o controlador de carga e o inversor e, por fim, analisar a viabilidade teórica dos três cenários. Os resultados mostraram que o cenário 1 tem geração de 8.991 Wh/dia e capacidade de armazenamento de 14.400 Wh/dia. O segundo cenário apresenta geração diária de 8.991 Wh e capacidade de armazenar 9.600 Wh/dia de energia no banco de baterias, enquanto o terceiro cenário apresenta geração de 5.994 Wh/dia e capacidade de armazenar 8.991 Wh/dia. O primeiro cenário demonstra alta viabilidade técnica de implementação, pois tanto a energia armazenada quanto a energia produzida superam o consumo diário. Contudo, seu custo é elevado devido à quantidade de módulos e baterias necessárias. O segundo cenário também apresenta alta viabilidade técnica pelos mesmos motivos do primeiro, mas com a vantagem de um custo reduzido por exigir apenas duas baterias. Já o terceiro cenário possui baixa viabilidade de implementação, uma vez que a geração de energia é insuficiente para o consumo diário e para o carregamento adequado das baterias, comprometendo a demanda de um dia de uso. Portanto, conclui-se que dois dos três cenários são capazes de atender integralmente à demanda energética do reator fotocatalítico, desde que haja carga nas baterias, o que possibilita a integração entre energia solar fotovoltaica e fotocatálise.