Evolução da Geração de Energia em Galápagos

Comissionada pelo governo equatoriano para resolver uma questão ambiental complexa enfrentada pelas Ilhas Galápagos, que ameaçava a designação da UNESCO como patrimônio mundial, a Siemens desenvolveu um sistema híbrido de geração de eletricidade utilizando combustíveis renováveis, que poderia servir de modelo para energia limpa nas próximas décadas.

A questão girou em torno da substituição do sistema de energia altamente poluente na Ilha Isabela, a maior das 21 ilhas do parque nacional e a plataforma de lançamento para dezenas de milhares de turistas que anualmente realizam passeios de barco pelo arquipélago e sua maravilhosa vida selvagem. Até outubro, a ilha, seus hotéis, restaurantes e os 2.500 residentes permanentes eram servidos por uma usina movida a diesel que emitia altos níveis de fumaça e de ruído.

 

A UNESCO estava preocupada não apenas com a poluição, mas também com os riscos do fornecimento de diesel da usina por navio vindo do continente a 960 quilômetros de distância. Nos últimos anos, duas grandes cargas de combustível foram derramadas durante a transferência do navio para a usina de energia, sujando a costa da ilha e ameaçando o frágil ecossistema. A agência cultural das Nações Unidas alertou o Equador para a necessidade de encontrar uma solução de energia elétrica mais limpa, ou Galápagos poderia perder sua cobiçada distinção de “patrimônio mundial”.

 

O Equador, com o apoio do governo alemão, convidou empresas mundiais de engenharia para apresentar propostas para projeção de um sistema confiável e ambientalmente limpo, que faz uso de combustíveis renováveis, porém os desafios técnicos e logísticos de construir e manter um sistema como esse em uma ilha remota mostrou-se formidável. No final, a Siemens foi a única concorrente. Sua proposta: Uma usina “híbrida” que combinava geração de energia solar com um componente de energia de biocombustíveis, que usava uma pequena noz pouco conhecida como fonte de energia.

Uma escala menor para a sustentabilidade do local

Com apenas 1,8 megawatts de capacidade máxima, a proposta da Siemens era de uma usina com uma pequena fração de geração de energia que a empresa está acostumada a desenvolver. Entre as usinas mundiais que a Siemens encomendou para este ano, por exemplo, três estavam no Egito e juntas são capazes de gerar 14.400 MW de eletricidade. Mas para a Siemens, o tamanho não era o problema decisivo, disse Sajjad Khan, gerente da Siemens para o projeto de energia de Galápagos. A empresa ficou intrigada com os desafios logísticos do projeto de Isabela, a importância de preservar um ecossistema único para as gerações futuras e de provar a tecnologia inovadora do sistema híbrido como parte de seu compromisso com a sustentabilidade.

 

“Decidimos investir nesta tecnologia porque acreditamos na filosofia geral por trás dela. Um projeto 100% renovável”, disse Khan.  “Ele combina a intermitência da energia solar com outra fonte de combustível renovável em que você pode confiar. Esta foi uma oportunidade para introduzir a tecnologia e utilizá-la como piloto para outros projetos que estão por vir”, disse Khan.

 

A tecnologia renovável do sistema híbrido consiste em três componentes principais: Uma “fazenda” de energia solar de 952 kW que consiste em cerca de 3.024 painéis fotovoltaicos; um sistema de geração de biodiesel de 1625 kW composto de cinco conjuntos de geração de 325 kW e um elemento de armazenamento de bateria pode adicionar instantaneamente 660 kW, quando necessário. A junção de todos eles forma um sistema único de controle que a Siemens está demonstrando em Isabela. Ele inclui software proprietário para gerenciar, entre outras funções, os fluxos de energia de e para as baterias.

 

Um novo biocombustível

O sistema está totalmente em operação desde outubro — mas somente após um extenso período de testes em projetos-piloto no Equador e em um modelo na Alemanha. A instalação do projeto, com suas 600 toneladas de máquinas e material de construção, foi um empreendimento gigantesco, que se tornou excepcionalmente complexo pelo fato de não haver cais ou molhes na ilha de Isabela, nos quais as embarcações possam atracar.

 

A nova usina híbrida já produziu benefícios ambientais significativos.  Visto que ela evitou a queima de 33.000 litros de diesel que abasteciam a antiga usina a cada mês, a nova usina de energia economizou 88 toneladas de emissões de CO2 e um propiciou um fornecimento de combustível em outubro. Além disto, a nova usina é muito menos barulhenta, operando com uma redução média de 30 decibéis, que é a diferença percebida entre um serra tico-tico e uma conversa em volume baixo. O sistema também provou ser confiável, operando a 99% da capacidade.  

Decidimos investir nesta tecnologia porque acreditamos na filosofia geral por trás dela. Um projeto 100% renovável.
Sajjad Khan, gerente da Siemens para o projeto de energia de Galápagos

Um novo aspecto do componente de biodiesel do projeto é o uso da Jatropha, também conhecida como pinhão-manso, como fonte de combustível. A noz, que cresce em áreas tropicais em vários países da América do Sul, incluindo o Equador, consiste de 40% de óleo que pode ser processado para obter um biodiesel de alta qualidade. Porém, até hoje, a noz relativamente não havia sido testada e, assim, mais de 5.000 litros do combustível foram enviados para a Alemanha para testes anteriores antes da aprovação final. Todo o sistema passou por um teste de seis semanas, no ano passado, em uma maquete próxima a Hamburgo, demonstrando a operação precisa da usina antes mesmo dela ser enviada para o seu destino final.

 

Os aspectos especiais de um novo tipo de usina híbrida exigem um alto grau de confiabilidade para como uma única fonte para alimentação de energia de uma ilha inteira O comissionamento não teve problemas, e com o extenso trabalho de P&D investido no desenvolvimento da solução e nos testes prolongados e intensivos, a Siemens conseguiu garantir o desempenho da usina híbrida. Um monitoramento remoto das usinas de Austin (Texas) e Munique (Alemanha) disponibiliza toda a expertise da Siemens em geração de energia para os operadores locais da usina.

Uma usina de processamento da Jatropha constituída por uma equipe de uma cooperativa local foi montada na região costeira de Manabi, no Equador, para abastecer a usina de Isabela com biocombustível — que se degradaria rapidamente, ao contrário dos combustíveis fósseis, caso ocorresse um derramamento durante o transporte.

 

O resultado é um sistema que a Siemens descreve como único no mundo por sua “alta penetração”, uma referência ao fato de que a energia fotovoltaica que o sistema gera durante o dia excede a atual demanda de energia da Ilha Isabela. Além disto, o excesso gerado de energia fotovoltaica será armazenado no sistema de baterias, permitindo o desligamento completo dos conjuntos de geração, proporcionando estabilidade durante o dia e fornecendo às unidades de energia do biodiesel tempo para iniciar, no momento em que as nuvens chegarem. 

Um modelo para pequenos sistemas híbridos de geração

A Siemens vê a operação bem-sucedida do sistema de energia híbrido da Isabela como um “ponto de partida” para vendas futuras. Outras ilhas do arquipélago de Galápagos também devem instalá-lo e Isabela, onde a demanda por energia está crescendo de 5 a 10% ao ano, deve, em breve, expandir sua nova usina híbrida.

 

Fora do Equador, há um enorme mercado potencial, por exemplo, nas ilhas do Caribe e do Pacífico, que enfrentam desafios de abastecimento de combustível e ambientais semelhantes aos de Galápagos. O mesmo pode ser dito de cidades em florestas ou projetos de mineração isolados em grande escala, ou de qualquer lugar onde o diesel altamente poluente esteja sendo utilizado como combustível primário para geração de energia elétrica.

2018-11-30

Chris Kraul é um escritor freelancer radicado em Bogotá, Colômbia.

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