Células Solares

NT-Solar foi criado em 1997 / Foto: Bruno Todeschini

O Brasil atingiu a marca de 300 mil unidades consumidoras de energia solar. O dado, divulgado recentemente pela Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaiva (Absolar), mostra um grande avanço no País nos últimos anos – mas ainda há muito espaço para esse mercado crescer. Para que isso seja possível, pesquisadores e estudantes de diversos níveis têm se dedicado a estudos no Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar) da Escola Politécnica da PUCRS.

Criado em 1997, o NT-Solar é o único centro de P&D da América Latina projetado para a criação e a caracterização de células e módulos fotovoltaicos em escala piloto. Liderado pelos professores Adriano Moehlecke e Izete Zanesco, o Núcleo é o principal local de pesquisa de diversos alunos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais (PGETEMA).

Os professores contam que a área que envolve estudos de energia solar é interdisciplinar, atraindo estudantes de diferentes áreas da Engenharia, da Química, da Física e da Matemática, por exemplo. “Um ponto positivo do projeto é que sempre envolvemos os alunos em todo o processo, desde a fabricação da célula solar, passando pela instalação, até a análise dos sistemas. Ou seja, estamos diretamente ligados com o mercado”, aponta Moehlecke.

Energia solar: uma opção sustentável

Células Solares

A aquisição de sistemas fotovoltaicos já é vista como um investimento / Foto: Bruno Todeschini

Em tempos em que questões econômicas estão em evidência em função da crise do coronavírus, pensar em alternativas sustentáveis para a geração de energia parece fazer ainda mais sentido. Segundo explica a professora Izete, o custo dos sistemas fotovoltaicos já não é mais tão alto como antes, o que torna essa opção ainda mais competitiva, abrindo espaço para a área no mercado e ampliando a demanda por profissionais. “Podemos ver a aquisição de um sistema fotovoltaico como um investimento para o futuro, uma vez que em cerca de cinco anos pagando a taxa mínima de energia elétrica já é possível recuperar o valor investido na instalação”, destaca.

Atualmente, as empresas oferecem uma garantia de 25 anos para os módulos fotovoltaicos, mas a verdade é que ainda não se conhece ao certo seu tempo de vida – pode ser que seja de 50 anos, por exemplo. “O consumidor pode se tornar um produtor de energia e ter sua independência do ponto de vista energético”, reforça Izete, lembrando que, além do aspecto econômico, a conversão da energia solar é uma maneira eficiente de se preservar o ambiente.

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Pesquisas do PGETEMA buscam opções para reduzir custos dos dispositivos

A doutoranda do PGETEMA Thais Crestani iniciou sua pesquisa sobre energia solar fotovoltaica ainda no mestrado, em 2014, que também realizou na PUCRS. Bacharela em Química, diz nunca ter pensado em fazer uma pós-graduação na Engenharia até saber da possibilidade de desenvolver uma pesquisa focada no meio ambiente. “Poder estudar maneiras de produzir energia elétrica de forma mais barata e com redução de etapas no processo de fabricação de células solares foi algo que me motivou muito a continuar a pesquisa em energia solar fotovoltaica no doutorado. Hoje, estou estudando e tentando desenvolver dispositivos que gerem menos resíduo no processo de fabricação das células e que, com a redução de etapas, torne a produção mais barata”, afirma.

Células Solares

Alunos participam de todos os processos, desde a fabricação da célula solar / Foto: Bruno Todeschini

A pesquisa do mestrando Augusto dos Santos Kochenborger também tem como um dos objetivos reduzir os custos da produção de sistemas fotovoltaicos. “Meu trabalho é sobre a otimização de etapas térmicas na fabricação de células solares, ou seja, estou trabalhando para melhorar o processo de produção dos principais componentes dos módulos fotovoltaicos, que transformam energia solar diretamente em energia elétrica. Com isto, os dispositivos podem ser fabricados em menor tempo, gerando menos custo”, relata o bacharel em Engenharia Física.

A questão ambiental também motiva Augusto, que considera as pesquisas na área importantes para poder qualificar a eficiência dos dispositivos. “Isso aumentaria as possibilidades de se produzir energia de fontes limpas”, conclui.

Para Thais, a conversão da energia solar é o futuro: “Sistemas fotovoltaicos podem ser instalados nos lugares mais remotos do mundo, onde não há acesso à energia elétrica, por exemplo”. A estudante, que defendeu sua dissertação em 2016, está concorrendo aos prêmios Conexão com Mercado e Engajamento Popular, promovido pela Rede Sapiens, com o trabalho desenvolvido durante o mestrado no PGETEMA.

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PPG em Engenharia e Tecnologia de Materiais recebe inscrições

Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais está com inscrições abertas para mestrado e doutorado. Dentro das áreas de concentração Engenharia e Tecnologia de Materiais e Materiais e Processos Relacionados, abrange diferentes linhas de pesquisa. Interessados em ingressar ainda neste ano podem se inscrever até o dia 19 de junho. Neste edital, a entrega da documentação será feita online.

Saiba mais sobre o ingresso

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Mestranda Kiyo Costa Higuchi, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais / Foto: Camila Cunha

A mestranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais (PGETEMA) e bacharela em Física pela PUCRS, Kiyo Costa Higuchi, está representando a PUCRS em um dos eventos mais importantes do meio acadêmico: o Lindau Nobel Laureate Meeting 2019, que acontece entre os dias 30 de junho e 5 de julho, na Alemanha. O encontro, realizado anualmente, reúne entre 30 e 40 laureados com o Prêmio Nobel para conhecer a próxima geração de cientistas de diferentes partes do mundo e foca na área da física em 2019. Em razão do convênio firmado entre a Fundação Lindau, organizadora da atividade, e a Associação Columbus, a qual a PUCRS integra, Kiyo poderá participar da reunião com a isenção total da taxa de participação, no valor de 5 mil euros.

Leia mais sobre Kiyo na Revista PUCRS em Fascinada pela Ciência.

A estudante se mostra animada com a oportunidade. “Estou muito curiosa quanto ao evento, principalmente porque as pautas desse ano envolvem assuntos recentíssimos, como as ondas gravitacionais, que foram detectadas pela primeira vez em 2015. Além de ter a oportunidade única de ouvir diretamente os pesquisadores mais renomados dessa e de outras áreas, espero conhecer cientistas de diversas gerações e países, o que é sempre uma experiência enriquecedora”, comenta a mestranda.

O coordenador do curso de Física, Cássio Stein de Moura, responsável pela indicação da aluna ao evento, também comemora a oportunidade conquistada pela estudante. “A física Kiyo foi selecionada dentre candidatos do mundo todo, dos quais, apenas 580 foram selecionados. Confirmaram presença 29 ganhadores do Prêmio Nobel em Física, incluindo Claude Cohen-Tannoudji, que é autor de um livro de Física Quântica, o qual a Kiyo estudou durante a Graduação. Será uma excelente oportunidade para conhecer esses cientistas que mudaram o mundo com suas ideias e que continuarão influenciando a sociedade no futuro. Será uma ótima inspiração para levar cada um dos participantes a levantar voos mais altos”, completa o docente.

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Kiyo desenvolve estudos no Instituto do Cérebro / Foto: Camila Cunha

Para a coordenadora executiva do Escritório de Cooperação Internacional que mediou a indicação da aluna PUCRS com a Associação Columbus, Heloísa Delgado, a participação de Kiyo no Lindau Nobel Laureate Meeting 2019 representa a qualidade e capacidade de candidatura de nossos alunos em eventos internacionais deste calibre. “Continuaremos com a nossa missão de tornar nossa comunidade mundialmente reconhecida”, completa.

Desde 2017, Kiyo integra o LaNeurotox, o Laboratório de Neurotoxinas do Instituto do Cérebro do Rio Grande do Sul (InsCer), coordenado pela professora Célia Carlini. A estudante está inserida em diversos projetos de pesquisa envolvendo ureases, enzimas presentes em plantas, fungos e bactérias, responsáveis por catalisar a reação da hidrólise da ureia. Em seu projeto de mestrado, pretende estudar a neurotoxicidade da urease da bactéria Helicobacter pylori. O H. pylori foi a primeira bactéria a ser classificada como carcinogênica pela Organização Mundial de Saúde e infecta cerca de 60% da população mundial, embora a maioria dos infectados não apresente nenhum sintoma. “A pesquisa do meu mestrado envolve várias metodologias de imageamento com moléculas fluorescentes e está sendo realizada em conjunto com o NanoPUC, sob orientação do professor Ricardo Papaléo”, completa Kiyo.

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Foto: Bruno Todeschini/Ascom

O Núcleo de Estudos Interdisciplinares em Engenharia Civil, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, realiza pesquisa com resíduos gerados no processo de tratamento de água potável. O lodo de estação de tratamento de água (ETA) pode ser empregado em concretos e argamassas. O material, coletado na Companhia Riograndense de Saneamento (Corsan), é queimado em temperatura elevada em laboratório e fica como uma espécie de areia.

Atualmente, o grupo utiliza teor de 2,5%, 5%, 7,5% e 10% de ETA em substituição à areia no molde de concretos e argamassas para realização de ensaios. A proposta é reduzir o uso do agregado miúdo natural na construção civil, já que a areia está entre as substâncias minerais mais consumidas no mundo e vem sendo extraída em velocidade superior à capacidade de renovação. Leia a reportagem completa na Revista PUCRS nº 184.