A Unicamp e a empresa multienergética global TotalEnergies assinaram, nesta quarta-feira (14), um acordo de parceria para desenvolvimento de pesquisas na área de energia solar e baterias no valor de R$ 22,9 milhões.
Com duração de três anos, a cooperação prevê a execução de seis projetos, a construção de uma usina de geração de energia elétrica por placas fotovoltaicas, a reforma de laboratórios de pesquisa e a contratação de 33 bolsistas de doutorado, pós-doutorado e iniciação científica. Envolverá, ainda, a atuação de 14 professores e pesquisadores.
O plano é construir a usina de geração de energia na área do HIDS (Hub Internacional de Desenvolvimento Sustentável) — o distrito inteligente em desenvolvimento na Fazenda Argentina, propriedade da Unicamp, localizada ao lado do campus de Barão Geraldo.
O acordo foi assinado na noite desta quarta-feira (14) pelo reitor da Unicamp, professor Antonio José de Almeida Meirelles, e pela diretora de Pesquisa e Desenvolvimento da empresa, Isabel Waclawek. A cerimônia contou com as presenças do diretor do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França (CNRS) na América do Sul, Liviu Nicu, e da adida para a Ciência e Tecnologia do Serviço de Cooperação e Ação Cultural, Nadège Mézié, ambos representantes do Consulado Geral da França no Brasil.
Fundada em 1924 na França, a TotalEnergies atua hoje em mais de 130 países na produção e comercialização de energia nas áreas de petróleo e biocombustíveis, gás natural e gases verdes, renováveis e eletricidade.
O evento foi organizado pelo professor Marcelo Souza de Castro, diretor do Centro de Estudos de Energia e Petróleo (Cepetro) da Unicamp. O projeto foi apresentado pelo professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Marcelo Villalva, que também será o coordenador geral do programa.
Entre os projetos a serem desenvolvidos (veja abaixo o detalhamento de cada um deles), está a modelagem avançada e o monitoramento de usinas fotovoltaicas com os chamados “gêmeos digitais” — que são uma espécie de clone digital de uma usina. Prevê-se, também, o desenvolvimento de dispositivos para detecção e interrupção de falhas nos sistemas fotovoltaicos, a análise de custos da energia e o aprimoramento e ranking de inversores — dispositivos que transformam a energia para que possa ser utilizada em aparelhos elétricos.
O programa estabelecerá, ainda, um sistema de rastreamento de baterias. De acordo com o professor Hudson Zanin, coordenador desse projeto, o objetivo é mapear a cadeia dessas baterias, para compreender seu ciclo de vida, avaliando os mecanismos de seu envelhecimento, e identificar os processos adotados por fornecedores na primeira vida e no reuso.
Para o reitor Antonio Meirelles, esse acordo é uma nova demonstração de que a Universidade considera prioritárias as iniciativas de inovação e sustentabilidade. “Hoje mesmo fomos informados de que a Unicamp é a primeira do país no ranking em ações para o crescimento econômico. Obviamente, isso tem a ver com inovação e com acordos e compromissos como este que celebramos hoje”, disse.
Meirelles lembrou que as grandes companhias de energia estão buscando soluções para a transição energética e que isso tem ocorrido também na academia. “Há um compromisso sério hoje, na Universidade, com a questão da sustentabilidade. A agenda ambiental e a ideia da inovação são uma agenda comum”, disse o reitor. “O grande desafio, hoje, é o de transformar isso em algo que realmente melhore a qualidade de vida das pessoas”, acrescentou. “Só assim conseguiremos criar um círculo virtuoso, que realimente o processo”, avaliou.
A diretora de Pesquisa e Desenvolvimento da empresa, Isabel Waclawek, agradeceu a ANP (Agência Nacional de Petróleo), que criou o mecanismo de fomento à pesquisa, desenvolvimento e inovação conhecido como cláusula do 1%. Segundo ela, esse mecanismo trouxe a obrigação de as empresas investirem 1% da receita bruta gerada pela produção dos campos petrolíferos em projetos de Pesquisa e Desenvolvimento no Brasil.
No segundo semestre de 2021, a ANP estendeu a aplicação da cláusula também ao desenvolvimento de projetos em energias renováveis e transição energética, com o objetivo de fomentar uma economia de baixo carbono no Brasil e de desenvolver a capacidade científica e tecnológica local nesses setores. “Essa foi uma decisão que muito louvamos, pois faz parte do esforço em assegurar que o Brasil seja líder na transição energética”, disse a diretora.
De acordo com o coordenador de projetos de Pesquisa e Desenvolvimento em energias renováveis da TotalEnergies, João Gonzaga, os projetos da parceria são inovadores. “Eles têm capacidade para se transformarem em grandes empreendimentos a longo prazo”, disse. O coordenador afirmou que a meta da empresa é comercializar 100 GW de energias renováveis até 2030. Para isso, contando com a parceria com a Universidade. “A ciência surge para trazer soluções com impacto direto na sociedade”, afirma.
Segundo o coordenador, a decisão de firmar acordo com a Unicamp foi natural. “É muito transparente o potencial da Unicamp. A Universidade é uma referência em termos de centros de pesquisa. E o projeto irá impulsionar a inovação. Sempre digo que a pesquisa só se torna uma pesquisa de sucesso quando se transforma em nota fiscal. É quando a gente descobre que tem um produto que ganha o mercado”, finaliza.
Confira os seis projetos da parceria:
1 - Modelagem avançada e monitoramento de usinas fotovoltaicas com “gêmeos digitais”
O objetivo geral deste projeto é desenvolver modelos matemáticos e ferramentas para simulação e monitoramento de usinas fotovoltaicas com “gêmeos digitais”. As ferramentas permitirão prever geração e perdas energéticas com base na modelagem de fenômenos de degradação e outros fatores que influenciam o desempenho dos sistemas fotovoltaicos. A criação de modelos matemáticos e ferramentas de software permitirá melhorar os processos de projeto e dimensionamento de usinas fotovoltaicas, bem como permitirá o acompanhamento dos resultados e a maximização da eficiência desses sistemas.
2 - Pesquisa de métodos e desenvolvimento de dispositivo para detecção e interrupção de falha de arco elétrico CC em sistemas fotovoltaicos
Neste projeto, serão pesquisados e desenvolvidos sistemas baseados em hardware e software para a detecção de arcos elétricos em sistemas fotovoltaicos. Arcos elétricos são os principais responsáveis por incêndios e perdas materiais em usinas fotovoltaicas. O resultado deste projeto será um dispositivo que poderá ser usado em novos projetos ou adicionado a usinas solares já existentes e que permitirá aumentar a estabilidade e a segurança na operação de usinas fotovoltaicas.
3 - Monitoramento de desempenho, detecção de anomalias e análise de LCOE em usinas fotovoltaicas
O objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta de software para a monitoração do desempenho e a detecção de defeitos e anomalias em usinas de energia solar fotovoltaica, além de permitir a análise do retorno econômico desses sistemas. Os resultados desta pesquisa poderão melhorar o planejamento da operação e manutenção de usinas fotovoltaicas, permitindo a redução de custos e a maximização dos resultados desses empreendimentos. De forma mais abrangente, os resultados irão contribuir para a ampliação da participação da energia solar na matriz energética brasileira.
4 - Confiabilidade de inversores fotovoltaicos: modelagem termoelétrica, avaliação de danos e previsão de falhas
Neste projeto, será desenvolvida uma modelagem termoelétrica abrangente de componentes cruciais, como chaves semicondutoras e capacitores em conversores CC-CA (inversores) usados em usinas fotovoltaicas. Também será analisado o impacto de alguns atributos (por exemplo, potência de entrada, tensão do link CC, frequência de comutação, temperatura ambiente) na confiabilidade dos inversores para aplicações em energia solar fotovoltaica. Os resultados deste projeto permitirão aumentar o conhecimento sobre a confiabilidade e a vida útil dos inversores fotovoltaicos.
5 - Pesquisa e desenvolvimento de metodologias de teste, avaliação e classificação de inversores fotovoltaicos
Neste projeto, serão desenvolvidos métodos de teste para avaliar a qualidade de inversores fotovoltaicos. O objetivo final é desenvolver um programa de testes de inversores para criar um ranking de equipamentos, fornecendo informações valiosas para consumidores, projetistas e investidores de usinas solares. Considerando que o inversor é o equipamento do sistema fotovoltaico com maior taxa de falha, é essencial e desafiador ter a capacidade de medir a qualidade dos inversores fotovoltaicos fornecidos por diferentes fabricantes, verificando se esses equipamentos atendem as especificações, se possuem recursos de proteção e segurança confiáveis, se são capazes de operar em temperaturas elevadas sem apresentar redução de potência, se possuem uma boa gestão térmica a fim de proteger os semicondutores internos e se possuem imunidade a atmosferas úmidas, entre outras coisas.
6 - Plataforma blockchain para o passaporte digital de baterias e sua respectiva contribuição para desvendar mecanismos de envelhecimento durante a primeira vida e suas consequências no segundo uso
O projeto tem como objetivo resolver algumas limitações existentes na literatura relacionadas aos sistemas de armazenamento de energia construídos com baterias de segunda vida. O projeto irá resultar em: (i) um sistema de classificação de baterias de acordo com o nível de risco, (ii) um sistema capaz de atribuir um identificador único para baterias, (iii) estudo de baterias em cenários de carregamento rápido, (iv) proposição de novas estratégias para descarregamento de baterias de segunda vida, transporte e classificação e (v) desenvolvimento e validção de técnicas de gerenciamento térmico para baterias. Essas estratégias se concentrarão no aumento da segurança e na redução de tempo e custo. Os modelos desenvolvidos nesse projeto possibilitarão prever a manutenção de baterias de segunda vida, estendendo sua vida útil, aumentando sua segurança e reduzindo os impactos ambientais.
