Energia

Micro-geradores para evitar apagões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/03/2003

Geradores locais

Depois de alguns apagões, todos os brasileiros sabem como pode ser frágil a estrutura de distribuição de energia elétrica. Em um sistema saturado, um simples raio é capaz de deixar vários estados sem energia por várias horas. Mas se engana quem acha que apagão é "privilégio" dos brasileiros. Em 1996, a queda de uma torre de transmissão no estado do Oregon (Estados Unidos) deixou 12 milhões de pessoas em 8 estados sem eletricidade.

Preocupados com essa vulnerabilidade, pesquisadores dos Laboratórios Berkeley estão desenvolvendo uma nova forma de geração de energia elétrica.

Em vez de se basear em grandes usinas, o novo sistema utiliza pequenos geradores, capazes de alimentar prédios, parques industriais ou mesmo casas residenciais. Os cientistas acreditam que o novo sistema poderá atender à crescente necessidade de energia dos consumidores, sem sobrecarregar o frágil sistema de distribuição.

"Faltas de energia catastróficas e generalizadas como a de 1996 serão impossíveis," diz Chris Marnay, um dos engenheiros participantes do projeto. "Se nos sentamos hoje para desenvolver um sistema de energia a partir do zero, nosso projeto não pode se parecer com o que temos hoje," completou ele.

Micro-redes elétricas

Em vez de contar apenas com grandes usinas geradoras, uma porção substancial da necessidade nacional de energia elétrica pode ser suprida com pequenos geradores, tais como motores reversíveis, microturbinas, células a combustível e sistemas fotovoltaicos.

Uma pequena rede desses geradores, cada um dos quais produzindo não mais do que 500 kilowatts, poderá prover energia com segurança para qualquer coisa, desde uma indústria até um bairro residencial.

Esta microrrede elétrica aparecerá para a rede elétrica tradicional como qualquer um de seus participantes, fornecedor ou consumidor. E a micro-rede poderá se ligar ou desligar da rede principal quando conveniente, sem qualquer aviso. Quando a rede principal oferecer energia mais barata, a micro-rede desativa seus geradores e passa a comprar energia; mas se houver uma falha no fornecimento, ou nos horários nos quais a energia da rede principal é mais cara, a micro-rede se isola e passa a fornecer aos seus consumidores.

A micro-rede pode ser também dotada de recursos como a capacidade de desativação de equipamentos não críticos durante momentos de pico ou de falta de energia na rede principal. Isto garante fornecimento contínuo para computadores essenciais, infraestrutura de comunicações e sistemas de controle, essenciais para o funcionamento da economia.

Estratégias inovadoras

Micro-redes têm outras vantagens, mas não é uma coincidência o fato de que a confiabilidade está no topo de sua lista. O conceito está sendo desenvolvido por um consórcio chamado "Consortium for Electric Reliability Technology Solutions" (Consórcio para soluções tecnológicas para confiabilidade elétrica).

Além das micro-redes, o consórcio também trabalha em outras estratégias inovadoras, incluindo o gerenciamento de redes de transmissão em tempo real e a análise de como um mercado aberto de eletricidade pode afetar a confiabilidade do sistema.

O grupo irá também efetuar o primeiro teste de uma micro-rede em 2004, no qual três microturbinas e vários consumidores serão ligados em um ambiente operacional.

Chris Marnay e seus colegas estão também desenvolvendo um modelo de computador que define os melhores candidatos à adoção de uma micro-rede e por quê. O trabalho enfatiza o fato de que restrições quanto à qualidade do ar, códigos de zoneamento urbano e limitação de locais disponíveis significarão que algumas micro-redes poderão utilizar apenas geradores limpos e silenciosos, como células a combustível.

Eficiência na geração de energia

Outra grande vantagem das micro-redes explora um desperdício das grandes geradoras. Entre 60 e 80 por cento da energia consumida por uma termelétrica não é convertida em eletricidade, é desperdiçada na forma de calor. E calor não pode ser armazenado ou transportado.

Mas no caso de uma micro-rede, como os geradores estarão ao lado dos consumidores, o calor poderá ser aproveitado, por exemplo, para aquecimento de água. "Nós estamos colocando a geração de energia onde o calor é necessário, senão teríamos que descartá-lo," disse Marnay.

Uma micro-rede pode também transformar-se em fornecedora da rede principal, sempre que o consumo de seus participantes for baixo. Ao invés de simplesmente retirar energia da rede, esses participantes da micro-rede estariam também fornecendo energia para o sistema, aumentando a qualidade do fornecimento de energia como um todo.

As micro-redes estão também se tornando competitivas. Os pequenos geradores mais recentes podem produzir eletricidade quase tão barata quanto as grandes plantas, principalmente se os benefícios do aproveitamento do calor forem levados em conta. Além disso, avanços recentes na eletrônica de potência permitiram, pela primeira vez, que inversores conectem pequenos geradores solares à rede elétrica principal.

E os geradores estão se tornando menores. No futuro, mesmos os carros poderão se tornar fornecedores de energia. Veículos dotados de células a combustível poderão estacionar em locais especialmente preparados e fornecer energia elétrica para a rede.