Uma Inovação Sustentável para o Setor Solar
A crescente demanda por alternativas sustentáveis aos combustíveis fósseis tem motivado inovações no setor de energia solar no Brasil. Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) e da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) desenvolveram uma nova tecnologia baseada em uma superfície de absorção seletiva, utilizando ilmenita, uma combinação de óxido de ferro e titânio, que promete revolucionar a eficiência dos coletores solares térmicos.
Recentemente, a invenção foi contemplada com uma patente pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), registrada sob o número BR 102020013512-0. O time de inventores é liderado pela professora Kelly Cristiane Gomes, vinculada ao Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR/UFPB), e inclui os pesquisadores Gustavo César Pamplona de Sousa, Wanderley Ferreira de Amorim Júnior e Raimundo Nonato Calazans Duarte, todos da UFCG.
A Tecnologia de Ilmenita em Ação
A inovação consiste na funcionalização do minério ilmenita, que atua como revestimento para as superfícies absorvedoras de radiação solar. O processo de produção desse revestimento utiliza plasma intensificado localizado, uma técnica conhecida como cátodo oco. Segundo Gustavo Pamplona, essa abordagem resultou em um aumento significativo na capacidade de absorção da radiação solar, ao mesmo tempo em que mantém baixa emissão térmica, um fator crucial para a eficiência dos coletores solares.
Atualmente, a eficiência dos coletores solares fototérmicos é prejudicada pela elevada perda de energia devido à emissão de radiação térmica, limitando as temperaturas de operação a níveis inferiores a 100 °C. Isso restringe a aplicabilidade da tecnologia em diversas situações. A solução proposta pelos pesquisadores, que envolve revestimentos superficiais, pode modificar as relações entre ganho e perda de energia, oferecendo uma alternativa viável.
Resultados Promissores e Custos Acessíveis
Os testes realizados demonstraram que a nova tecnologia à base de ilmenita tem um elevado potencial de absorção e perdas emissivas inferiores a 14%. Além disso, o método de produção é econômico, favorecendo a implementação em larga escala. Embora o titânio metálico seja um material adequado para superfícies absorvedoras solares, seu uso é limitado devido aos altos custos de produção. Os preços do minério bruto podem variar entre U$ 6,70 a 20/kg, e quando transformado em componentes de alto desempenho, como superfícies seletivas, os custos podem aumentar drasticamente, chegando a até U$ 100/kg.
Para Pamplona, o grande diferencial da tecnologia reside na redução de custos, possibilitando maior acesso à energia solar térmica. “Ao contrário das superfícies seletivas convencionais que utilizam titânio metálico, a nossa solução faz uso de um minério que é abundante no Brasil, resultando em menor complexidade de processamento e, consequentemente, na diminuição significativa do custo final dos coletores solares”, esclarece.
Recursos Naturais e Fortalecimento da Indústria Nacional
A expectativa de diminuição de custos é reforçada pela disponibilidade de ilmenita no Brasil. Dados do Anuário Mineral Brasileiro de 2023 indicam que o país possui reservas de titânio, principalmente ilmenita e rutilo, totalizando cerca de 10,4 milhões de toneladas, concentradas em estados como Bahia, Espírito Santo, Pernambuco, Goiás, Minas Gerais e Paraíba. Este último, em especial, abriga o município de Mataraca, que possui depósitos significativos.
A professora Kelly Gomes ressalta que a inovação também contribui para o fortalecimento da cadeia produtiva nacional. A utilização de recursos minerais disponíveis no Brasil, juntamente com processos desenvolvidos no ambiente acadêmico, abre portas para futuras parcerias com a indústria. “A ilmenita é um ativo estratégico para o Nordeste, especialmente para aplicações tecnológicas”, afirma a pesquisadora, que vê um horizonte promissor para a transferência de tecnologia e produção em escala comercial.