UFPB realiza estudos para viabilizar uso de janelas fotovoltaicas

Nos últimos cinco anos, a utilização de energia solar cresceu de forma significativa no Brasil, já sendo a segunda maior fonte de energia elétrica no país, ficando atrás apenas da energia hídrica, segundo dados da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Embora quando pensamos nesse tipo de energia, geralmente venham à mente aqueles painéis solares colocados sobre telhados de casas, existem outras aplicações desenvolvidas para aproveitar esse recurso tão abundante que é o sol, principalmente em estados como a Paraíba. É o caso das janelas fotovoltaicas, que aliam geração de energia sustentável com redução das temperaturas nos locais onde são instaladas.

Desenvolver estudos que tornem possível o uso mais frequente e eficiente dessas aplicações tem sido a missão da pesquisadora Taynara do Lago, professora do Departamento de Engenharia de Energias Renováveis, do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR), da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), juntamente com outros pesquisadores, como Renan Cavalcante e Michelli Gomes.  “Além de proporcionar geração de energia limpa, as janelas fotovoltaicas ainda reduzem significativamente a temperatura, em comparação com as janelas de vidro único e as de vidro duplo”, explica Taynara. Algumas das iniciativas nas quais o grupo de pesquisadores está envolvido são o @usinaescolasolar e @labsimer_ufpb. 

Segundo a pesquisadora, o custo ainda elevado faz com que o uso dessa tecnologia ainda seja pequeno, mas vários estudos, como o dela e do grupo de pesquisadores no seu entorno, têm se empenhado em obter mais informações para aprimorar sua utilização. Em um dos estudos, o grupo se debruçou sobre a melhor orientação das janelas fotovoltaicas em relação à produção de energia elétrica durante o ano todo, na cidade de João Pessoa. “Inicialmente, acreditávamos que a orientação ideal fosse voltada para o norte, direção mais comum para a instalação de módulos solares no Hemisfério Sul. No entanto, para nossa surpresa, a orientação leste/oeste apresentou um desempenho superior, com maior geração anual de energia, para um módulo instalado na posição vertical (no ângulo de 90°)”, conta. 

Para a pesquisadora Taynara do Lago, esse comportamento se deve, principalmente, ao fato de que a irradiação incidente na edificação se mantém elevada ao longo do ano, com menor perda de irradiância efetivamente recebida pelas células fotovoltaicas. “Além disso, a trajetória solar favorece a geração de energia em ângulos verticais, especialmente na orientação oeste”, explica. 

O estudo foi feito a partir de simulações computacionais sobre os níveis de irradiação em cada orientação solar,  se baseando em dados da central meteorológica do CEAR. Para Taynara, informações como essa são fundamentais para arquitetos e engenheiros planejarem prédios mais sustentáveis. 

Depois de estudar a melhor maneira de produzir mais energia, os estudos do grupo agora se voltam para outras variáveis, como o conforto térmico proporcionado pelas janelas fotovoltaicas. Em pesquisa ainda inédita, os pesquisadores da UFPB descobriram uma enorme diferença entre as janelas comuns e as que geram energia solar. “Para se ter uma ideia, em janelas de vidro único, em média, 86% do calor passa para o ambiente interno, e, nas janelas de vidro duplo, entre 70 e 80%, mas, nas fotovoltaicas, esse percentual cai para 40%”, diz Taynara. 

A docente conta que os próximos passos envolvem a investigação do desempenho de janelas fotovoltaicas em relação à entrada de luz e de som. 

Contemplados em edital da Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba (Fapesq), o grupo também utiliza um container em frente ao CEAR, onde instalaram janelas fotovoltaicas e fazem experimentos envolvendo a tecnologia.