Avaliação de opportunidades do uso de energia solar térmica em aplicações industriais no Brasil - Cascaes, Bruno Polydoro (2019)
O consumo de energia pela indústria se dá, em sua maioria, na forma de calor. Sendo responsável por mais de um terço da energia consumida no mundo, as emissões causadas pela queima de combustíveis são motivo de preocupação no setor. Desta forma, o uso de energia limpa para este fim atrai cada vez mais atenção. Estudos acerca do potencial de utilização de sistemas de aquecimento solar, por diferentes setores industriais, são realizadas ao redor do mundo. Para isso, entretanto, é necessária uma primeira avaliação dos setores e seus processos. O objetivo principal da presente dissertação é identificar setores com potencial de aplicação de energia solar em processos industriais (Solar Heat for Industrial Processes – SHIP). Com base em dados de literatura, são analisadas as demandas térmicas dos principais processos de diferentes setores. Nesse momento, selecionaram-se os seguintes setores: alimentício, têxtil, químico, e de papel e celulose. Ao identificar setores promissores, ou seja, aqueles cujos processos demandam temperaturas dentro da faixa de operação dos coletores solares térmicos disponíveis, busca-se, então, dados sobre o consumo energético dos mesmos. Com isso é possível identificar os combustíveis, ou fontes de calor, a serem substituídas pela energia solar. Em seguida, a localização das indústrias é relacionada com os valores de irradiação solar média anual disponíveis. Esta relação permite a escolha do tipo de coletor que oferece o melhor desempenho em cada região, e que atenda à demanda das indústrias. Adicionalmente, dados sobre instalações que aderiram ao uso de SHIP ao redor do mundo são analisados. Esses exemplos de aplicações, ao apresentar o padrão existente nas instalações, validam as conclusões acerca dos setores nacionais. Dentre os setores avaliados, o que possui maior investimento em ativos imobilizados é o setor de papel e celulose, sendo seguido pelos setores químico, de carnes, de laticínios e têxtil. O setor químico é o que apresenta a demanda térmica mais elevada, sendo indicado o uso de coletores concentradores. Dentre as regiões do país, nas quais existem instalações desse setor, os estados de MG e CE se destacam por possuírem alta irradiação média diária horizontal anual. O setor têxtil apresentou o menor potencial, por investir menos e pela concentração de suas indústrias, em SC, se localizar em uma área de baixa irradiação média anual. Para os setores alimentícios, o uso de coletores estacionários é possível em diversos estados, como por exemplo, SP, MG e RS.