Making Solar Energy Cheaper Than Fossil Fuels

Futurist (and occasional
PCMag.com contributor) Ray Kurzweil has observed that solar power—like
computing power—follows a steady rate of increasing efficiency for diminishing
cost. Following the numbers, Kurzweil predicts that in just 20 years, market
forces will completely replace fossil fuels with solar energy. Even the most
stubborn global warming denier will step away from coal and oil—harnessing the
sun's energy will simply become a far cheaper alternative to siphoning,
processing, and transporting dead dinosaur goop.

Two recent potentially major technological innovations may prove
significant in bringing about this energy overlap.

First,
a research team at the University of Michigan suggests that they may be able to
harness solar power without the use of traditional (and relatively expensive)
semiconductor-based solar cells. The team has discovered a way to extract
electric power from light as it refracts through a non-conducting material such
as glass. This new take on solar hardware would slash the cost of panel
production.

This
tech would create a sort of "optical battery" to use the words of
professor and team leader Stephen Rand. "This could lead to a new kind of
solar cell without semiconductors and without absorption to produce charge
separation," Rand goes on to explain. "In solar cells, the light goes
into a material, gets absorbed and creates heat. Here, we expect to have a very
low heat load. Instead of the light being absorbed, energy is stored in the
magnetic moment. Intense magnetization can be induced by intense light and then
it is ultimately capable of providing a capacitive power source."

Don't
worry if you didn't follow all of that.

The
short of it is that researchers believe this method may make solar cells far
more economically feasible. Instead of needing to process semiconductors, these
new forms of cells could be created with glass or transparent ceramics which
are already manufactured in bulk.

Another
recent innovation comes from research at MIT. A team led by electrical
engineering professor Vladamir Bulovic says they have discovered a practical
way to create solar cells out of panes of window glass. The tech would create
photovoltaic cells from a layer of organic materials which can harness the
power of infrared light while allowing visible light to pass through.

The
research is in an early stage and only boasts an efficiency of 1.7 percent.
That's not great. But the team is confident that they will be able to get the
efficiencies up to near 12 percent which would be on par with conventional
solar cells. According to Bulovic, these solar windows would be far cheaper to
produce than traditional solar panels and could be easily integrated into an
existing window-manufacturing operation.

These
energy-collecting window panes might one day allow whole sides of sky scrapers
to become energy producers. Fortunately for this tech, we live in an
architectural era when many of our urban landscapes' largest features are giant
glass behemoths, and they may very well prove a pivotal stepping stone towards
achieving renewable cities.

The
sun has the potential to be used for much more than burning ants and lightly
toasting the population of New Jersey. It may just be the key to rescuing us
from ourselves.

Fonte: extremetech.com

Eike Avança Mais Sobre Setor Elétrico

Eike Batista cria bolsa para agilizar compra e venda de energia
Brix quer operar plataforma eletrônica de negociação a partir de junho.
Bolsa vai atuar no 'mercado livre' do setor elétrico.

O empresário Eike Batista, o homem mais rico do Brasil, anunciou nesta terça-feira (12) a criação da empresa Brix, que pretende lançar, em junho deste ano, a primeira plataforma eletrônica de negociação de energia no país, que pretende se tornar a primeira bolsa de negócios de energia elétrica do Brasil.

Participaram do anúncio, feito em um hotel na orla de Copacabana, na Zona Sul do Rio de Janeiro, os demais sócios da companhia: os executivos Josué Gomes da Silva, CEO da Coteminas, Marcelo Parodi, CEO da Compass Energia, o economista Roberto Teixeira da Costa, primeiro presidente da Comissão de Valores Imobiliários (CVM), e a empresa Intercontinental Exchange (ICE), única pessoa jurídica da sociedade e líder global de negociação eletrônica em diversos mercados.

A nova plataforma eletrônica vai atender aos cerca de 1,4 mil agentes que atuam no Ambiente de Contratação Livre (ACL), também chamado “mercado livre” do setor elétrico, que representa cerca de 25% da energia consumida no Brasil. De acordo com seus idealizadores, a plataforma é a primeira etapa para a criação de uma bolsa de energia no Brasil.

A principal inovação é a criação de um índice para medir o valor de compra e venda de energia elétrica, o BRIX Spot, que vai medir a evolução de preços a partir das negociações efetivadas. Segundo os sócios da Brix, a perspectiva é triplicar o volume de negócios nos próximos três a cinco anos, dos R$ 25 bilhões estimados em 2010 para R$ 75 bilhões.

“Hoje, a negociação é feita por telefone. O vendedor e o comprador perguntam como vão os filhos, como foi o carnaval e, ao final: o preço. É um processo complexo, lento – as vezes dura dias - e caro. Tem baixa eficiência”, afirmou Marcelo Mello, CEO da Brix. “Com a plataforma eletrônica, a negociação poderá ser feita em segundos, com cliques. É uma redução enorme de tempo e custo”, ressaltou.

De plataforma eletrônica a bolsa de energia em três etapas

Até o momento, já foram investidos R$ 25 milhões na Brix. “E, se houver necessidade, os sócios vão aportar mais recursos”, disse Mello. Ao longo dos próximos anos, a Brix vai desenvolver três etapas para a plataforma eletrônica de negociação. O tempo para cada estágio vai depender da evolução do mercado.

A primeira etapa corresponde ao lançamento da plataforma e ao uso dela pelos agentes no ACL, em junho. Os contratos terão apenas liquidação com entrega, ou recebimento físico de energia elétrica por meio de registro na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE).

A partir do momento em que houver lançamento de contratos de derivativos de energia com liquidação financeira, a Brix passa ao segundo estágio, ampliando o acesso à plataforma ao permitir a participação de instituições financeiras. Na terceira etapa, a Brix vai propor a criação de uma câmara de compensação e liquidação, permitindo então o lançamento de contratos multilaterais com liquidação financeira.

Plataforma vai permitir eficiência na formação de preço

Mello destacou entre os principais benefícios que a plataforma vai gerar a eficiência na formação do preço de mercado da energia elétrica, e a rápida visualização desse valor. “Isso é muito importante para permitir a tomada de decisões no setor de energia”, afirmou. “A nossa operação vai trazer muita transparência ao mercado. A negociação vai ser muito mais eficiente e direta. A energia elétrica vai se tornar um ativo de investimento”, complementou.

O CEO da Brix também destacou a confiabilidade e confidencialidade do sistema. “Todos os dados são criptografados e armazenados pela plataforma por sete anos”, explicou. “Nós conversamos com todo o mercado e a recepção foi muito positiva. Essa plataforma atende aos anseios de grandes empresas, como Petrobras, Vale, Votorantin, Camargo Correa, CSN, Alcoa”, enumerou Mello. “E a EBX, lógico”, emendou Eike Batista, provocando risadas.

“Eu me considero um guerreiro da eficiência. A ICE é um Facebook do setor elétrico”, disse Eike Batista, elogiando a empresa responsável pelo desenvolvimento da plataforma eletrônica. “Essa plataforma agrega todos os conceitos da modernidade. Trazer isso para o Brasil é sair da era analógica para a digital”, complementou.

Roberto Teixeira destacou o pioneirismo da Brix. “Vai ser a primeira e única bolsa de energia na América Latina. Em todas as portas que batemos, recebemos muita simpatia. Não pedimos nada, não tivemos nenhuma benesse, mas sim muito apoio”, disse ele.

Eike Batista critica energia nuclear

Durante a apresentação da Brix, Eike Batista criticou com veemência a utilização de energia nuclear em todo o mundo. “Depois do acidente nuclear no Japão, acho que o carvão vai voltar com força total”, afirmou. “Tudo o que a humanidade não consegue dominar, é bom sair de perto. Não vai ser possível pagar os custos para as exigências que vão se fazer para novos reatores. Essa conta começou a ficar impagável. É um monstro (a energia nuclear)”, enfatizou.

“Os alemães, que são um povo muito técnico, estão saindo desse setor (de energia nuclear)”, observou Batista. O empresário acredita que as pesquisas, agora, vão se voltar para conseguir extrair gás carbônico das plantas e transformá-lo em biomassa.

“Eu faço uma aposta que os centros de pesquisa do mundo vão descobrir um processo nas próprias plantas parecido com catalisadores de automóveis. Vamos ter uma espécie de catalisador para sequestrar o carbono das plantas”, disse ele. “O CO2 (gás carbônico) vai virar biodiesel”, finalizou.

Fonte: G1

Espinafre com plástico transforma luz do Sol em hidrogênio

Material biossintético

Cientistas anunciaram a criação de um "sistema bio-híbrido de fotoconversão", um pomposo nome para uma mistura de compostos retirados do espinafre e plástico.

O fato é que a mistura inusitada se mostrou uma forma eficiente de captação da energia solar para produção de hidrogênio.

A técnica se fundamenta na interação de proteínas de fotossíntese da planta com os polímeros sintéticos - uma espécie de plástico.

Energia super limpa

A produção de hidrogênio diretamente da energia solar é considerada uma das formas mais limpas de energia, ao alimentar as células a combustível a hidrogênio, que produzem eletricidade e geram apenas água como subproduto.

A fotossíntese, o processo natural realizado pelas plantas, algas e algumas espécies de bactérias, converte a energia da luz do Sol em energia química, sustentando praticamente toda a vida na Terra.

Há tempos os cientistas vêm buscando formas de imitar esse processo, criando uma fotossíntese artificial que possa resolver definitivamente os problemas de energia da humanidade com um mínimo de poluição.

Membrana biossintética

Os cientistas do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos Estados Unidos, deram um passo importante em direção a esses sistemas artificiais de conversão da luz solar.

Usando análise por espalhamento de nêutrons, eles demonstraram que as proteínas captadoras de luz do complexo II (LHC-II) podem se mesclar de forma autônoma com os polímeros para formar uma membrana biossintética e produzir hidrogênio.

Seria como uma célula solar, com a diferença de que, enquanto uma célula solar capta a luz do Sol e produz eletricidade, a nova membrana biossintética produz hidrogênio, um combustível limpo que hoje é produzido a partir de derivados do petróleo.

O hidrogênio pode ser usado de inúmeras formas, mas principalmente em automóveis e caminhões, substituindo os motores a combustão dos carros atuais e eventualmente dispensando as baterias necessárias aos carros elétricos.

Conversão luz solar-hidrogênio

O mais interessante na descoberta é que a mistura de proteínas e polímeros é capaz de se regenerar, reagindo ao desgaste e evitando a queda no desempenho da conversão luz solar-hidrogênio.

Quando as proteínas, retiradas diretamente do espinafre, foram adicionadas a uma solução contendo os polímeros, elas interagiram com eles para formar estruturas lamelares parecidas com as existentes nas membranas fotossintéticas naturais.

A estrutura tem uma enorme área superficial para coletar a luz. Combinada com um catalisador, como a platina, ela pode converter a luz do Sol em hidrogênio.

"Este é o primeiro exemplo de uma proteína alterando o comportamento de fase de um polímero sintético que encontramos na literatura. Esta descoberta poderá ser usada para a introdução de sistemas de autorreparo nos futuros sistemas de conversão solar," diz o Dr. Hugh O'Neill, coordenador da pesquisa.

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica

Energia solar: Propostas para um setor fotovoltaico brasileiro

Guilherme Gorgulho - Inova Unicamp

A curva descendente do custo de produção de energia elétrica a partir de matrizes renováveis e a preocupação com o alto nível de emissão de gases de efeito estufa dos combustíveis fósseis estão aumentando o interesse do mundo sobre as fontes limpas, entre elas, a energia solar fotovoltaica (FV).

A energia solar fotovoltaica se refere à conversão da luz do Sol diretamente em eletricidade usando células solares semicondutoras, normalmente à base de silício.

O Brasil, no entanto, ainda não dispõe de um setor de energia solar fotovoltaica. O setor privado, governo e as universidades começam a buscar uma interação para fortalecer o setor no País.

Jazidas de quartzo

Durante o workshop Inova FV - Inovação para o Estabelecimento do Setor de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil, realizado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), membros do governo federal, representantes de empresas e pesquisadores de várias partes do País discutiram as vantagens e gargalos dessa indústria e apresentaram sugestões.

A criação de um ambiente econômico e institucional que permita o surgimento da indústria da energia solar fotovoltaica no País englobará um amplo leque de pesquisa e inovação tecnológica para a produção de equipamentos e materiais, geração de energia e produção de matéria-prima de maior valor agregado.

O Brasil conta com importantes jazidas de quartzo de qualidade e um parque industrial que extrai o mineral e o transforma em silício grau metalúrgico, uma matéria-prima ainda bruta para a produção de painéis fotovoltaicos.

No evento na Unicamp, o discurso foi unânime sobre as perspectivas promissoras para o setor, condicionadas, entretanto, a uma ação simultânea e coordenada entre os vários segmentos interessados.

Representantes dos Ministérios do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC), Minas e Energia (MME) e Ciência e Tecnologia (MCT), da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) e da Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) apresentaram as iniciativas que o governo federal está tomando para alavancar o setor, como a possibilidade futura de leilões para aquisição de energia, e debateram as formas pelas quais as barreiras regulatórias poderão ser superadas.

Criação de um setor fotovoltaico brasileiro

Para Cássio Marx Rabello da Costa, gerente de projetos da ABDI, "não é possível avançar sem a articulação entre governo, empresa e universidade".

O representante da agência vinculada ao MDIC apresentou uma estratégia que consiste em identificar e agrupar os segmentos, conhecer as necessidades, estimar os mercados potenciais, pôr em prática agendas de ações e realizar investimentos visando à criação de empresas.

A proposta baseia-se nas conclusões de um estudo apresentado em 2009 pelo Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), que também participou do Inova FV, chamado "Energia Solar Fotovoltaica no Brasil".

Em sua apresentação, Rabello dividiu o setor em dois segmentos: insumos e componentes (que incluem obtenção, refinamento e tratamento da matéria-prima e equipamentos complementares) e aplicações (sistemas isolados ou conectados, sejam em minirrede, individuais, coletivos, comerciais ou centrais).

Segundo a ABDI, cada segmento vai requerer um tipo de medida ou instrumentos, como, por exemplo, as compras governamentais para programas como o Luz Para Todos. "Essa segmentação que nós propomos significa tratar os diferentes de formas diferentes. Estamos falando de um mercado que ainda não existe, mas nós estamos fazendo um esforço para que ele se inicie da forma certa."

Como medida prática, Rabello propôs a entrega de um documento prévio para o governo, dentro do prazo de 30 dias, com propostas para a criação do setor fotovoltaico no Brasil, com as respectivas medidas e instrumentos para cada segmento da cadeia da energia solar FV, a partir da articulação de representantes da ABDI e de empresas.

Oportunidade tecnológica para o Brasil

Marcos Vinícius de Souza, diretor de Fomento à Inovação do MDIC, destacou que o Brasil ainda tem chances de disputar esse mercado, pois a tecnologia ainda não está suficientemente madura. "O setor de tecnologia da informação evoluiu muito nesses últimos anos, e o de energia, comparativamente, nem tanto."

O assessor técnico da Secretaria de Inovação do MDIC Luciano de Sousa reconheceu que os instrumentos de incentivo para o setor ainda são insuficientes para estimular o crescimento de uma forma mais vigorosa. "Nós queremos identificar o que pode ser aprimorado nessas leis, e sempre há."

Sousa destacou que as leis não contemplam benefícios para o silício grau metalúrgico, apesar de incluírem vantagens para células FV e painéis solares.

Além da questão tributária, ele disse que ainda são necessários aperfeiçoamentos na questão do financiamento, mas lembrou que o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) oferece crédito para energias renováveis entre as suas "melhores linhas", com juros de 3% ao ano. "Isso é tanto para quem quer produzir energia solar fotovoltaica quanto para quem quer montar indústrias, sejam de células ou de painéis."

Priorização do setor fotovoltaico

Eduardo Soriano, coordenador de Tecnologia, Inovação e Energia do MCT, anunciou que o ministério apresentará internamente ainda em março um projeto relacionado a pesquisa e desenvolvimento no setor de energia solar fotovoltaico. Esse projeto será detalhado posteriormente com o apoio da comunidade científica e de empresas.

Segundo ele, no projeto será priorizada a operacionalização do Sistema Brasileiro de Tecnologia (Sibratec), estruturado por meio de redes de institutos federais, estaduais e privados para apoiar o desenvolvimento de empresas.

"Já foi sinalizado que uma das áreas prioritárias da PDP (Política de Desenvolvimento Produtivo) será a de energias renováveis. Teremos que dar uma atenção muito grande para o setor fotovoltaico", revelou Soriano.

Já o MME criou um novo grupo de trabalho para tratar de energia solar fotovoltaica que se debruçará sobre três aspectos do problema, segundo Roberto Meira Júnior, coordenador geral de Fontes Alternativas do Departamento de Desenvolvimento Energético do ministério.

O primeiro deles é a questão da regulamentação junto à Aneel, com prazo previsto de conclusão de seis meses. O segundo ponto será a questão da forma de comercialização, em que serão feitas simulações com geração distribuída (produzida próxima ou no próprio local de consumo) e com os modelos de leilão. E o terceiro ponto tratará da geração centralizada.

Meira explicou que o prazo total para a conclusão dos trabalhos do grupo é de 18 meses.

Agregação de valor

O surgimento do setor de energia solar fotovoltaico no País poderá ajudar a minimizar um problema grave para a economia brasileira nos últimos anos: o déficit comercial de produtos de alto valor agregado.

No setor industrial, a articulação também está ganhando corpo, sendo que há indústrias produzindo inversores, controladores de cargas, estruturas de alumínio, gabinetes, cabos e conectores.

De acordo com a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee), começam a aparecer as primeiras empresas se capacitando também para produzir módulos fotovoltaicos, com o objetivo de verticalizar essa produção para fazer células fotovoltaicas, e empreendedores querendo investir para produzir módulos fotovoltaicos do tipo thin film.

A Abinee criou no mês passado um grupo que poderá servir como interlocutor com o governo para discutir medidas e instrumentos para estimular o setor. Leônidas Andrade, diretor do Grupo Setorial de Sistemas Fotovoltaicos da entidade, afirmou durante o Inova FV que a ideia surgiu há um ano, a partir da reunião de três empresas.

Em agosto de 2010, antes do estabelecimento formal do grupo, a Abinee apresentou um documento ao governo federal com uma proposta para a criação do Programa Brasileiro para o Estabelecimento do Setor Fotovoltaico.

"A recepção foi bastante boa, foi uma reunião interministerial com representantes do MME, MDIC e MCT. Uma das nossas proposições é não ficarmos isolados, nós não acreditamos que a indústria seja um clube fechado e que as coisas sejam decididas a portas fechadas. É extremamente importante que nós estejamos falando com os diversos setores da sociedade, entre eles a academia, que tem carregado essa cruz ao longo de tantos anos, tentando sensibilizar para a importância da energia fotovoltaica", disse Andrade.

Criação do mercado

Atualmente mais de 50 empresas frequentam o Grupo Setorial, a maioria delas associadas da Abinee, sendo que quatro grupos de trabalho foram criados: leilão, mercado, tributário, e inversores e normas.

"A indústria precisa saber para que lado deve ir. O Brasil quer ter essa indústria aqui ou não? Muito se fala da paridade tarifária, nós sabemos que ela vai vir. Mas nós não podemos esperar ela chegar para nos apropriarmos dessa forma de energia, porque aí será tarde demais. Nós não podemos pagar esse preço, não podemos esperar", alertou Andrade.

Segundo o documento do CGEE "Energia Solar Fotovoltaica no Brasil", existem estimativas de que, "em aproximadamente 10 anos, o preço da energia fotovoltaica será igual ou inferior ao preço das fontes convencionais".

Para o executivo da Abinee, "mercado é a palavra chave", mas as empresas não podem aguardar "muitos anos" até que isso se concretize. "Se nada acontecer em um ou dois anos, pode ter certeza de que esse entusiasmo vai desaparecer, porque as empresas não podem esperar, elas vão para outros países, e o grande perdedor será o Brasil."

Andrade defende que o País precisa olhar também para o mercado externo, apesar da forte concorrência de países como a China, que é o maior exportador de módulos fotovoltaicos. "Uma empresa localizada no Brasil tem que ter competitividade suficiente para exportar seus produtos, ela não vai viver só do mercado brasileiro."

Estádios e aeroportos como usinas

O Inova FV, organizado pelo Nipe (Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético) da Unicamp em parceria com a organização não governamental International Energy Initiative (IEI), contou também com palestras de representantes de empresas como Cemig, Rima, Eletrobras, MPX, Gehrlicher, Kyocera e Siemens.

Além disso, foram discutidas novas possibilidades para esse mercado, como a transformação de estádios de futebol e aeroportos em espécies de usinas de geração de energia solar fotovoltaica, considerando a Copa do Mundo e as Olimpíadas.

Também houve apresentações de pesquisadores de instituições como a Universidade de São Paulo (USP) - representada pelo Instituto de Eletrotécnica e Energia -, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) - representada pelo Laboratório de Energia Solar -, e Universidade Federal do Pará (UFPA) - representada pelo Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas.

No âmbito do financiamento de empreendimentos, o evento contou com a participação da Associação Brasileira de Private Equity e Venture Capital (Abvcap), que mostrou dados que colocam o setor de energia entre um dos que mais atraem capital empreendedor no Brasil, atrás apenas dos aportes em tecnologia da informação e eletrônico.

Fonte: www.inovacaotecnologica.com.br