Energia Fotovoltaica no Saneamento

Por Carla Legner
Edição Nº 67 - Junho/Julho de 2022 - Ano 12

A participação do saneamento no setor de energias renováveis vem crescendo cada vez mais no Brasil, principalmente devido ao seu alto consumo energético. Várias empresas de saneamento estão investindo em Parceria Público-Privada (PPP) para construção de usinas fotovoltaicas.
De acordo com Gisele Alessandra Nunes Cunha Abreu, gerente de gestão de energia da SABESP, em uma avaliação global (custo de implantação, operação e manutenção, e a política energética) para implantação de empreendimentos de geração de energia, a energia solar fotovoltaica possui alguns atrativos que corroboram para que as empresas de saneamento estruturem projetos de aproveitamento do potencial energético dessa fonte.
Para essa geração é necessário que se tenha a disponibilidade de área, podendo ser em solo, sobre telhados ou sobre reservatórios de água (com a utilização de estruturas flutuantes). Uma vez que a energia solar fotovoltaica seja convertida em energia elétrica, é possível utilizá-la nos serviços de saneamento básico.
Por meio da Geração Distribuída, onde as usinas micro e mini geradoras estão conectadas com a rede de distribuição de energia elétrica, a unidade consumidora possui disponibilidade de energia durante 24horas. Nessa configuração a rede de distribuição funciona como se fosse uma bateria. Outra maneira de aproveitar a energia solar é diretamente em sistema de tratamento de esgotos, como lagoas de estabilização, lagoas de maturação, na secagem de lodo e na desinfecção de água para pequenas comunidades.
Já há algumas aplicações de geração de energia solar fotovoltaica pelas empresas de saneamento. A Sabesp, por exemplo, estruturou e está implantando, o Programa de Geração de Energia Fotovoltaica por Geração Distribuída que contempla a implantação de cerca de 30 usinas fotovoltaica nas áreas de propriedade da companhia, junto às instalações operacionais, principalmente no interior do Estado, com potência entre 1 a 4 MW, totalizando cerca de 60 MW de potência.
O Programa é financiado pelo BID Invest e ao investir no aproveitamento do potencial de geração de energia limpa e renovável, a Sabesp se destaca ao empregar o uso de inovação tecnológica, contribuindo com a preservação do meio ambiente e com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, fortalecendo seu compromisso com os princípios de ESG.
Atualmente são 3 Usinas em operação, com capacidade de 1 MW cada uma, localizadas no interior de São Paulo, nos municípios de Orindiuva, Elias Fausto e Euclides da Cunha Paulista. A energia gerada nessas usinas é suficiente para suprir 2.3 mil residências.
Raniere Patriota, CEO Liberty Energia, explica que além dos benefícios que a geração própria de energia, existem outros benefícios atrelados a essa tecnologia, como levar eletricidade em regiões remotas que não tem acesso à energia e tão pouco ao abastecimento de água potável. Alguns sistemas solares também são utilizados para ligar bombas d’água de poços artesianos que através da luz do Sol funcionam e conseguem abastecer comunidades isoladas.
“O que também percebemos no avanço dessa tecnologia são as centrais de tratamento de esgoto, que começam a ser abastecidos com sistema solares, diversificando a fonte energética e utilizando energia limpa e renovável. Outro benefício é a possibilidade da instalação de centrais de tratamento em locais mais remotos sem abastecimento de energia elétrica” – destaca.

Implantação
De maneira resumida, a energia solar fotovoltaica é a energia elétrica gerada a partir da luz solar. Quanto maior a incidência de radiação solar sobre as placas solares, maior será a quantidade de energia elétrica produzida.
O processo para essa produção é realizado com placas solares produzidas em material semicondutor. Assim, quando as partículas de luz solar (fótons) incidirem, os elétrons do material semicondutor entraram em movimento, gerando eletricidade.
Desta maneira, a energia solar gerada pelas placas será levada ao inversor solar, responsável por transformar a corrente elétrica contínua em alternada, que em seguida será distribuída para o local de consumo e utilizada pelos equipamentos. Vale ressaltar que Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica já são utilizados há mais de 30 anos e é uma tecnologia 100% comprovada.
“A energia é produzida através da transformação da radiação solar diretamente em corrente elétrica por meio das células fotovoltaicas, as quais compõem os módulos (ou placas fotovoltaicas), que ficam expostos sob a luz do sol e posteriormente é convertida pelo inversor solar, de corrente contínua para corrente alternada, permitindo a conexão com a rede de distribuição de energia elétrica” – complementa Gisele.
Os painéis podem ser instalados em telhados, terrenos, ou até mesmo na superfície de lagos ou represas. Os sistemas podem ser conectados à rede os chamados sistemas on-grid ou desconectados da rede os off-grid, ambos captam a luz do sol e geram energia em corrente contínua. Um equipamento chamado de inversor converte a energia para as características da rede, abastecendo toda a casa ou a empresa.
Patriota destaca ainda que nesse processo de geração não acontece nenhuma emissão de gases poluentes nem impacto ao meio ambiente, por isso é considerada uma energia limpa.
“A energia limpa contribui para a utilização de fontes renováveis. Além dos recursos utilizados estarem disponíveis para gerações futuras, a energia limpa não causa impactos como o aumento do dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, não emite gases de efeito estufa (GEE) e tampouco agrava o aquecimento global, e auxilia na preservação do meio ambiente” – enfatiza a gerente da Sabesp.
Segundo cálculos da Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD), para cada um gigawatt operacional, deixamos de emitir cerca de 406 mil toneladas de GEE em um ano, o que equivale ao plantio de mais de três milhões de árvores.

Principais benefícios
Segundo Gisele, é possível dizer que a maior vantagem no aproveitamento da fonte de energia solar fotovoltaica é a diversificação da matriz energética. Contribuindo para ampliação de energia limpa e renovável, ou seja, permitindo a descarbonização e agregando energia limpa e sustentável ao processo.
Outro benefício relevante é a economia, pois através do dispositivo do autoconsumo remoto, previsto na Geração Distribuída, a energia gerada em uma unidade consumidora de uma mesma titularidade pode ser consumida em local diferente de onde foi produzido, desde que esteja dentro da mesma área de concessão, através da compensação da energia gerada.
Marcio Gandolfi Araújo, representante da Inowatts, detalha ainda algumas outras vantagens dessa alternativa.
Energia limpa: As usinas solares são retiradas de fonte energética não poluente, por isso, ao utilizar um gerador de energia fotovoltaica há a preservação do meio ambiente. Esse é um dos principais pontos, uma vez que a grande parte das fontes energéticas utilizadas por aí contribuem para o aumento das emissões mundiais de gases que intensificam o efeito estufa, um dos principais responsáveis pelas graves consequências do aquecimento global.
Energia renovável: Trata-se de um recurso considerado renovável e praticamente ilimitado, uma vez que fonte de energia é a luz do sol, um recurso disponível na natureza. Isso significa que para utilizá-la, não é preciso explorar os recursos finitos do planeta, diferentemente, como no caso do carvão mineral, gás natural e outros combustíveis fósseis.
Redução na conta de luz: De longe, um dos principais benefícios da energia solar fotovoltaica é a economia resultante na conta de luz. Os sistemas fotovoltaicos geram energia própria e o usuário depende muito menos da energia elétrica vinda da rede pública. O excedente é injetado na rede gerando créditos que podem ser utilizados posteriormente.
Durabilidade e fácil manutenção: Os equipamentos usados em um sistema fotovoltaico, como os painéis solares, inversores e baterias, têm fácil instalação e manutenção. No caso dos sistemas on grid, destaca-se ainda a durabilidade, sendo assim um sistema com bom custo-benefício. Sua vida útil é de pelo menos 25 anos.
Preços acessíveis: Os custos dos painéis e dos equipamentos fotovoltaicos têm caído bastante nos últimos anos e sua instalação é viável para os consumidores. Vale ressaltar ainda que novos modelos de negócio estão surgindo para fomentar o setor, hoje, já é possível financiar esse tipo de solução.
Expansão: A busca por matrizes limpas e renováveis e os benefícios da geração de energia fotovoltaica e, especialmente, a necessidade de uma transição energética, a energia solar só cresce. Muitos países, como a China – uma das nações mais poluentes do mundo - encontraram na energia solar uma forte alternativa às outras fontes que utilizam.
“Temos uma grande disponibilidade de luz solar no Brasil o ano todo, desta forma, a energia solar fotovoltaica caminha para ser tornar uma das principais fontes de energia do país” – afirma Araújo. Por outro lado, ele destaca também algumas desvantagens ou limitações para seu uso.
A primeira delas é quanto ao investimento inicial. Existe um custo para a instalação de um sistema solar fotovoltaico, que inclui o gasto com os equipamentos, o projeto e a mão de obra dos técnicos. Porém, depois de instalado, o sistema gera retorno com desconto na conta de energia. É caro, mas se paga. A média de retorno do valor inicial investido é de quatro anos.
Uma outra questão que podemos enfatiza, é o fato de não se gerar energia o tempo todo. Como depende da luz do sol, a energia solar fotovoltaica não é gerada durante a noite, por exemplo. Entretanto a unidade consumidora tem a opção de continuar conectada à rede elétrica pública. Se, durante o dia, a geração da fonte solar for maior que o consumo, o excedente de energia é injetado na rede elétrica.
A energia injetada é registrada por um medidor bidirecional e o proprietário recebe os créditos. Ainda existe a opção do sistema off grid, onde baterias são responsáveis pelo armazenamento da energia excedente, que pode ser utilizado onde não existe a conexão com a rede elétrica.
Para o representante da Inowatts, mesmo apresentando algumas desvantagens, a utilização da energia solar fotovoltaica apresenta muito mais vantagens, uma vez que todos esses problemas podem ser contornados. O fato é que os benefícios são evidentes e impactam diretamente todos os âmbitos (individual, para o usuário, global e na diminuição de impactos ambientais).
“Devemos diminuir ao máximo a emissão de gases poluentes e não faz mais sentido emitir gases para gerar energia, como na queima de combustíveis fósseis, acionamento de termelétricas. Nesse sentido, diversificar a matriz energética com fontes renováveis é um passo crucial para a sobrevivência do planeta” – finaliza Patriota.