Mas será que os sistemas de energia solar térmica de baixa temperatura (SST) são viáveis na indústria agroalimentar? Poderá a sua utilização generalizada impulsionar significativamente a concretização das metas de descarbonização e redução das emissões de CO2?
Uma equipa de investigadores da Universidade Politécnica de Madrid (UPM) procurou responder a estas e outras questões e demonstrou o potencial deste tipo de sistema para alcançar uma indústria mais competitiva e eficiente, reduzindo a dependência energética de países terceiros.
“Na União Europeia, a indústria agroalimentar ocupa o quarto lugar no consumo de energia dentro do setor industrial. Uma parcela significativa deste consumo é atribuída ao aquecimento de água para diversas operações, como escaldar, fumar, lavar, limpar, etc. A maior parte deste fornecimento de energia ainda provém de combustíveis fósseis, com uma implementação limitada de sistemas solares térmicos (SST)”, explica Fernando R. Mazarrón, da Escola Técnica Superior de Engenharia Agrícola, Alimentar e de Biossistemas e um dos autores deste estudo.
Com isto em mente, os investigadores analisaram a viabilidade das SST em quase 1.300.000 casos relacionados com a indústria agroalimentar, considerando uma vasta gama de padrões de consumo, variáveis económicas e locais.
Os resultados são animadores: a poupança média anual de energia obtida com a implementação destes sistemas varia entre aproximadamente 200 kWh/m² de área de coletores para padrões altamente irregulares e 900 kWh/m² para o padrão mais regular, com picos que atingem os 1400 kWh/m² nos cenários mais favoráveis. Isto traduz-se numa capacidade média de redução de emissões que varia entre 28 a 123 kg CO₂eq/m² para a eletricidade e 58 a 255 kg CO₂eq/m² para o gasóleo, com picos de 400 kg CO₂eq/m² nos cenários mais favoráveis.
“A sazonalidade da procura, a frequência semanal de consumo e os preços da energia são os fatores que mais influenciam a viabilidade da central termoelétrica de ciclo aberto. A uniformidade da procura diária, a localização e o custo do investimento são também fatores determinantes”, explicam os investigadores da UPM.
Quanto maior for a procura de energia, maior será a rentabilidade
Neste sentido, os investigadores explicam que os padrões de consumo de um único dia por semana tornam os SST inviáveis na maioria dos cenários analisados. No entanto, com apenas três dias não consecutivos, a viabilidade aumenta significativamente e, nos sectores com procura diária, o retorno do investimento pode ser reduzido em mais de 30% (em comparação com a procura de segunda a sexta-feira).
O tipo de consumo, em termos de horas de ponta de procura, é também importante quando se analisa a viabilidade destes sistemas. “A viabilidade e a rentabilidade são negativamente afetadas quando a procura se concentra em poucas horas. O período de retorno do investimento para padrões com um pico de consumo ao início da manhã pode ser o dobro do de um padrão uniforme”, explica Mazarrón.
Como é que o preço da energia influencia a rentabilidade dos sistemas solares térmicos? Os investigadores têm a resposta. Com preços de energia baixos, como os praticados antes de 2021, os sistemas solares térmicos de baixa temperatura só seriam viáveis em cenários muito favoráveis que combinam fatores como a elevada radiação solar, baixos custos de investimento, procura uniforme e/ou elevada frequência de geração. No entanto, se os preços se aproximarem dos dos últimos dois anos, o número de cenários viáveis aumenta significativamente, com retornos atrativos e poupanças de energia consideráveis.
Para os investigadores, a importância deste trabalho, recentemente publicado na revista Results in Engineering, reside no facto de que "ao procurar o cenário com as características mais semelhantes, é possível estimar a rentabilidade e as poupanças do SST num determinado setor industrial, bem como as possíveis variações ao alterar as variáveis consideradas", algo de grande valor num momento como o atual, em que a redução das emissões é fundamental em todos os setores industriais.
