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Tanque solar por gradiente de salinidade
A energia solar é a energia mais abundante que está ao nosso dispor, porém não existe tecnologia barata para coletar essa energia. Placas de silício, que transforma a energia solar em elétrica e as placas para aquecimento são as mais comuns e já empregadas. Agora surge uma nova possibilidade, tanques de água, com um custo de apenas um quinto das demais formas de extração.
Um tanque com fundo preto e cheio de água absorve a energia solar e a transforma em térmica que fica acumulada na água, porém, por convecção, a água quente sobe e perde o calor para a atmosfera. Em um tanque solar por gradiente de salinidade isso não ocorre porque no fundo fica uma salmoura concentrada, mais pesada, e na superfície água com pouco sal, mais leve, e entre elas uma camada intermediária com salinidade em gradiente, separando as duas camadas fisicamente, mantendo o calor no fundo.
Já existem em torno de 60 experiências pelo mundo, destacando-se a da Universidade do Texas em El Paso, em Israel, na Austrália e na Índia. A planta de Israel começou com cerca de 7.000 m2 e gerava 150 kW. A de Texas tem 3.300 m2 gera 70 kW de eletricidade, 300kW de calor que é fornecido à uma indústria e ainda gera 17 m3 de água potável por dia, dessalinizando água salobra, também comum no Texas.
Atualmente, a planta de Israel tem 250.000 m2, com uma turbina de 5 MW instalada, mas na prática só está extraindo 570 KW de eletricidade. Como o tanque tem uma grande quantidade de energia acumulada, a usina só fornece energia nos horários de pico de consumo. Essa é a grande vantagem dessa forma de utilização de energia solar, a forma de armazenagem, apesar do baixo rendimento.
Para gerar o gradiente, o tanque não pode sofrer turbulências, em Texas, precisou-se de quatro dias para encher a camada intermediária. Após encher a piscina criando as três camadas, o sol começa a agir, aquecendo o fundo na base de um grau Celsius por dia. Ou seja, foi preciso esperar mais de 50 dias para a temperatura do fundo passar dos 80º C, quando ela se torna operacional. Funciona 24 horas por dia e também em dias nublados, isso porque a energia está acumulada na água.
Para extrair o calor, a água do fundo é passada por um trocador. Para gerar energia elétrica, usa-se um gás freon que é evaporado e gira uma turbina ligada a um gerador. Para usar o calor, qualquer indústria pode utilizar essa técnica. A experiência australiana mostrou que o aquecimento do tanque solar custa metade do se gastaria usando GLP.
E a experiência indiana mostra que o custo de dessalinização com tanque solar é menor que a osmose reversa. Isso interessa muita aos brasileiros, já que temos água salobra, terra árida e sol em abundância no Nordeste do país.
As pesquisas com tanque solar para armazenar e gerar energia térmica a partir do sol é uma tecnologia pesquisada no mundo desde a década de 1950. Curiosamente, no Brasil nenhum cientista registrado na Plataforma Lattes do CNPq conhece o tanque solar. E justo para nós que temos terra, sol e água em abundância, o tanque solar salino é uma tecnologia que não pode mais ser ignorada.
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