Uma perspectiva sobre o aproveitamento térmico e a conversão direta da energia solar em áreas rurais no Brasil
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15610Palavras-chave:
Energia solar rural; Energia térmica rural; Energia fotovoltaica rural; Eletrificação rural; Brasil.Resumo
Em razão da necessidade de reduzir os efeitos do aquecimento global e de estender o fornecimento de eletricidade em áreas rurais geograficamente isoladas, os governos têm incentivado o uso de fontes alternativas de geração de energia elétrica por meio de políticas públicas. Neste cenário se destaca a energia solar, oriunda da radiação emitida pelo sol, que pode ser usada como fonte térmica para o aquecimento de fluidos ou ambientes e ser diretamente convertida em energia elétrica, a partir dos efeitos termoelétrico e fotovoltaico. O objetivo deste estudo é abordar uma visão genérica qualitativa do aproveitamento térmico e fotovoltaico da energia solar em áreas rurais no Brasil nos últimos doze anos (2009 a 2020). Consequentemente foram destacados os atuais avanços dessa fonte alternativa na matriz elétrica nacional e as políticas públicas de incentivo a tecnologias descentralizadas de produção de eletricidade. Para a construção da revisão de literatura o estudo utilizou informações publicadas em artigos científicos, livros, atlas e resoluções normativas que atendessem a uma série de critérios básicos de seleção. Os resultados apontaram que a energia solar térmica tem sido utilizada para o tratamento e dessalinização de água para o consumo humano, reaproveitamento na produção agrícola, além da secagem de grãos, frutas e resíduos de produtos rurais. Enquanto a energia solar fotovoltaica tem sido utilizada para o bombeamento de água com foco no abastecimento da pecuária de corte e na irrigação de precisão, além da eletrificação rural, tema de amplo destaque no Brasil. Os incentivos governamentais auxiliaram na unificação de esforços quanto a eletrificação rural, ampliando o número de regiões isoladas com abastecimento de energia elétrica.
Referências
Ahmed, F. E., Hashaikeh, R., & Hilal, N. (2019). Solar Powered Desalination - Technology, Energy and Future Outlook. Desalination, 453, 54-76. https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.12.002
Almeida, I. B., Lima, M. A. A., & Souza, L. G. M. (2016). Desenvolvimento de Secador Solar Construído a Partir de Material Reciclável. Holos, 4, 196-205. https://doi.org/10.15628/holos.2016.2477
Alvarenga, A. C., Ferreira, V. H., & Fortes, M. Z. (2014). Energia Solar Fotovoltaica: Uma Aplicação na Irrigação da Agricultura Familiar. Sinergia, 15 (4), 311-318. https://ojs.ifsp.edu.br/index.php/sinergia/issue/view/12
Amaral, C. T., Moret, A. S., & Marta, J. M. C. (2018). “Luz para Todos” na Amazônia: uma reflexão acerca da contribuição do programa para fomentar o desenvolvimento sustentável em Rondônia. Ateliê Geográfico, 12 (2), 249-268. https://doi.org/10.5216/ag.v12i2.45037
ANEEL. (2005). Atlas de Energia Elétrica do Brasil. (2a ed.), Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas. https://www.aneel.gov.br/revistas/-/asset_publisher/vQ3aqUEjUGIO/content/atlas-de-energia-eletrica-do-brasil/656835?inheritRedirect=false
ANEEL. (2010). Estrutura Tarifária Para o Serviço de Distribuição de Energia Elétrica. Brasília: Agência Nacional de Energia Elétrica. Sumário Executivo. http://www2.aneel.gov.br/arquivos/PDF/Sum%C3%A1rio%20Executivo%20(2).pdf
ANEEL (2015). Geração Distribuída. http://www.aneel.gov.br/geracao-distribuida
Araújo, C. A. O., Nunes, C. C., Borges, F. T., Preta, M. S. F. C., & Bahia, L. M. A. (2018). Dessalinização de águas: o cenário atual brasileiro e suas projeções. Vozes dos Vales, 13, 1-15. http://site.ufvjm.edu.br/revistamultidisciplinar/files/2018/05/Cristiano1011.pdf
Biblioteca Prof. Paulo de Carvalho Mattos. (2015). Tipos de Revisão de Literatura. Botucatu: Faculdade de Ciências Agronômicas (UNESP). https://www.fca.unesp.br/#!/biblioteca/normas-tecnicas/tipos-de-revisao-de-literatura/
Bontempo, L. H. S., Castejon, L. V., & Santos, K. G. (2020). Drying of Tangerine peel: kinetics and performance of a convective solar dryer. Research, Society and Development, 9 (6), e44963458. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i6.3458
BRASIL (2011). Decreto nº 7.520, de 8 de julho de 2011. Instituí o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica - “Luz Para Todos”, para o período de 2011 a 2014, e dá outras providências. Diário Oficial da União, 08. Seção 1. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011-2014/2011/Decreto/D7520.htm
BRASIL (2012). Resolução Normativa nº 488, de 15 de maio de 2012. Estabelece as condições para revisão dos planos de universalização dos serviços de distribuição de energia elétrica na área rural. Diário Oficial da União, 103. Seção 1. http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012488.pdf
BRASIL (2012). Resolução Normativa nº 493, de 05 de junho de 2012. Estabelece os procedimentos e as condições de fornecimento por meio de Microssistema Isolado de Geração e Distribuição de Energia Elétrica – MIGDI ou Sistema Individual de Geração de Energia Elétrica com Fonte Intermitente - SIGFI. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 61. Seção 1. http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012493.pdf
Carielo, G., Calazans, G., Lima, G., & Tiba, C. (2017). Solar water pasteurizer: Productivity and treatment efficiency in microbial decontamination. Renewable Energy, 105, 257-269. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.12.042
Castilho, J. P., Mafiolis, C. D., Escobar, E. C., Barrientos, A. B., & Segura, R. V. (2015). Design, Construction and Implementation of a Low-Cost Solar-Wind Hybrid Energy System. IEEE Latin America Transactions, 13 (10), 3304-3309. https://doi.org/10.1109/TLA.2015.7387235
Chaurey, A., & Kandpal, T. C. (2010). Assessment and evaluation of PV based decentralized rural electrification: An overview. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 2266-2278. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.04.005
Coelho, S. T., & Goldemberg, J. (2013). Energy access: Lessons learned in Brazil and perspectives for replication in other developing countries. Energy Policy, 61, 1088-1096. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.05.062
Conde, C. L R., Silva, R. A., Branco, T. M. M., & Pinho, J. T. (2009). Regulatory Actions due to Small Thermal Plants of Isolated Systems Using Telemetering Control. IEEE Latin America Transactions, 7, (2), 211-216. https://doi.org/10.1109/TLA.2009.5256831
Dal Bem, J. C. T., Barbi, I., Normey-Rico, J. E., & Ruther, R. (2016). Solução para Bombeamento de Água em Propriedades Rurais Utilizando Energia Solar Fotovoltaica. Revista Brasileira de Energia Solar, 7, 50-57. https://rbens.emnuvens.com.br/rbens/article/view/146
Diniz, A. S. A. C., Neto, L. V. B. M., Camara, C. F., Morais, P. Cabral, C. V. T., Filho, D. O., Ravinetti, R. F., França, E. D., Cassini, D. A., Souza, M. E. M., Santos, J. H., & Amorim, M. (2011). Review of the photovoltaic energy program in the state of Minas Gerais, Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, 2696-2706. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.03.003
EPE (2018). Balanço Energético Nacional: Ano Base 2017. Rio de Janeiro: Empresa de Pesquisa Energética. http://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-303/topico-419/BEN2018__Int.pdf
Eletrobras (2017). Especificações Técnicas dos Programas para Atendimento às Regiões Remotas dos Sistemas Isolados no Âmbito do Programa Luz para Todos. Ministério de Minas e Energia. https://www.mme.gov.br/luzparatodos/downloads/especificacoes_tecnicas.pdf
Eletrobras (2019). Mini Usinas Fotovoltaicas de Comunidades Isoladas do Interior São Reativadas. Amazonas Energia. http://www.amazonasenergia.com/cms/index.php/mini-usinas-fotovoltaicas-de-comunidades-isoladas-do-interior-sao-reativadas/
Esposito, A. S., & Fuchs, P. G. (2013). Desenvolvimento tecnológico e inserção da energia solar no Brasil. Revista do BNDES, 40, 85-113, 2013. http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/2431
Feitosa, A. P., Lopes, H. S. S., Batista, R. O., Costa, M. S., & Moura, F. N. (2011). Avaliação do Desempenho de Sistema para Tratamento e Aproveitamento de Água Cinza em Áreas Rurais do Semiárido Brasileiro. Engenharia Ambiental - Espírito Santo do Pinhal, 8 (3), 196-206. http://ferramentas.unipinhal.edu.br/engenhariaambiental/viewissue.php?id=20
Ferreira A., Kunh, S. S., Fagnani, K. C., Souza, T. A., Tonezer, C., Santos, G. R., & Coimbra-Araújo, C. H. (2018). Economic overview of the use and production of photovoltaic solar energy in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 181-191. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.102
Guimarães, B., Silva, J. T. T., Santos, K. G., & Vieira Neto, J. L. (2020). Sequencing of unit operations for integral and sustainable peanut processing. Research, Society and Development, 9 (6), e67963449. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i6.3449
Iqbal, M (1983). An Introduction to Solar Radiation. Ontario: Academic Press Canada.
Kamalapur, G. D., & Udaykumar, R. Y. (2011). Rural Electrification in India and Feasibility of Photovoltaic Solar Home Systems. Electrical Power and Energy Systems, 33, 594-599. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2010.12.014
Kemerich, P. D. C., Flores, C. E. B., Borba, W. F., Silveira, R. B., França, J. R., & Levandoski, N. (2016). Paradigmas da Energia Solar no Brasil e no Mundo. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 20, 241-247. https://doi.org/10.5902/2236117016132
Leroy Merlin (2018). Utilize placas voltaicas e economize até 95% de energia na sua casa. https://www.leroymerlin.com.br/dicas/placa-fotovoltaica-como-economizar-energia-em-casa
Machado, A. V., Oliveira, E. L., Santos, E. S., Oliveira, J. A., & Freitas, L. M. (2011). Avaliação de um Secador Solar Sob Convecção Forçada Para a Secagem do Pedúnculo de Caju. Revista Verde, 6 (1), 1-7. https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/547
Machado, C. T., & Miranda, F. S. (2015). Energia Solar Fotovoltaica: Uma Breve Revisão. Revista Virtual de Química, 7, 126-143. https://doi.org/10.5935/1984-6835.20150008
Maciel, L. G., & Pina, I. F. B. (2014). Proposal of Smart Grids in Communities of Amazonas State. Journal of Engineering and Technology for Industrial Applications, 1 (2), 76-82. https://dx.doi.org/10.5935/2447-0228.20150020
Marinho, F. J. L., Rocha, E. N., Souto, E. A., Cruz, M. P., Tavares, A. C., Santos, S. A., & Marcovicz, F. (2012). Destilador solar destinado a fornecer água potável para as famílias de agricultores de base familiar. Revista Brasileira de Agroecologia, 7, 53-60. https://orgprints.org/id/eprint/22810/1/10043-54112-1-PB.pdf
Marinho, F. J. L., Uchoa, T. R., Leite, S. F., Aguiar, R. L., & Nascimento, A. S. (2015). Dessalinizador Solar Associado a Coletor de Águas de Chuvas Para Fornecer Água Potável. Enciclopédia Biosfera, 11 (20), 68-82. https://www.conhecer.org.br/enciclop/2015a/simposio%20agroecologia/Dessanilizador.pdf
Marques, R. C., Krauter, S. C. W., & Lima, L. C. (2009). Energia solar fotovoltaica e perspectivas de autonomia energética para o nordeste brasileiro. Revista Tecnologia, 30 (2), 153-162. https://periodicos.unifor.br/tec/article/view/1049/4494
Mazzone, A. (2019). Decentralised Energy Systems and Sustainable Livelihoods, What Are the Links? Evidence from Two Isolated Villages of The Brazilian Amazon. Energy & Buildings, 186, 138-146. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.01.027
Município de Laguna. (2019). Licença ambiental prévia para a usina termossolar é emitida pelo Instituto do Meio Ambiente. https://www.laguna.sc.gov.br/noticias/index/ver/codMapaItem/16507/codNoticia/531223
Nerini, F. F., Howells, M., Brazilian, M., & Gomez, M. F. (2014). Rural electrification options in the Brazilian Amazon: A multi-criteria analysis. Energy for Sustainable Development, 20, 36-48. https://doi.org/10.1016/j.esd.2014.02.005
PAC (2014). Aquecimento Solar no Minha Casa, Minha Vida. Brasília: Ministério de Minas e Energia. http://www.pac.gov.br/i/b6cc5aa2
Palit, D. (2013). Solar Energy Programs for Rural Electrification: Experiences and Lessons from South Asia. Energy for Sustainable Development, 17, 270-279. https://doi.org/10.1016/j.esd.2013.01.002
Pereira, E. B., Martins, F. R., Gonçalves, A. R., Costa, R. S., Lima, F. L., Rüther, R., Abreu, S. L., Tiepolo, G. M., Pereira, S. V., & Souza, J. G. (2017). Atlas Brasileiro de Energia Solar. 2. ed., São José dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. http://doi.org/10.34024/978851700089
Rufuss, D. D. W., Iniyan, S., Suganthi, L., & Davies, R. A. (2016). Solar Stills: A Comprehensive Review of Designs, Performance and Material Advances. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 63, 464-496. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.068
Sales, J. H., & Cândida, T. Efeito da Temperatura Sobre a Amêndoa de Cacau: Secador Vertical. Revista GEINTEC: Gestão, Inovação e Tecnologia, 6 (3), 3437-3446. https://doi.org/10.7198/S2237-072220160003015
Senado Federal (2019). Proposta de Emenda à Constituição n° 44, de 2017. Brasília: Senado Federal. https://www25.senado.leg.br/web/atividade/materias/-/materia/131846
Santos, D. C., Queiroz, A. J. M., Figueirêdo, R. M. F., & Oliveira, E. N. A. (2014). Secagem de grãos residuais de urucum por exposição direta ao sol combinada com secagem em secador acumulador de calor. Semina: Ciências Agrárias, 35 (1), 277-290. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2014v35n1p277
Santos, M. A. Rosa, L. P., Sikar, B., Sikar, E., & Santos, E. O. (2006). Gross greenhouse gas fluxes from hydro-power reservoir compared to thermo-power plants. Energy Policy, 34, 481-488. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2004.06.015
Silva, G. C., Tiba, C., & Calazans, G. M. T. (2016). Solar Pasteurizer for The Microbiological Decontamination of Water. Renewable Energy, 87, 711-719. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.11.012
Silva, G. L., Oliveira, M. S., Silva, R. M., & Silva, N. L. (2016). Análise de Viabilidade Econômica Entre o Uso de Energia em Grid e a Solar no Sertão Paraibano. Energia na Agricultura, 31 (1), 89-96. https://doi.org/10.17224/EnergAgric.2016v31n1p89-96
Soletrol (2019). Aquecedores Solares Para Residências Já Construídas. https://www.soletrol.com.br/produtos/residencias-prontas/
Valer, L. R., Manito, A. R. A., Ribeiro, T. B. S., Zilles, R., & Pinho, J. T. (2017). Issues in PV Systems Applied to Rural Electrification in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 78, 1033-1043. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.016
WAV (2018). Vantagens da Energia Solar para Produtores Rurais. https://wav.com.br/vantagens-da-energia-solar-para-os-produtores-rurais/
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Marcus Vinicius Contes Calca; Matheus Rodrigues Raniero; Karina Burgos Anacleto; Jose Rafael Franco; Alexandre Dal Pai; Fernando de Lima Caneppele
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.