Itaipu avança em projetos de novas fontes de energia limpa

O setor de transportes lidera o consumo de energia no Brasil, representando 33,2% do total nacional, segundo dados do BEN 2025 (Balanço Energético Nacional), publicado pela EPE (Empresa de Pesquisa Energética). Grande parte dessa energia vem de fontes não renováveis, principalmente dos derivados de petróleo, como o óleo diesel, que responde por quase 43% dos insumos energéticos utilizados no setor. A forte dependência do combustível fóssil se deve ao fato de que mais de 60% da carga nacional viaja por estradas, em veículos com motores a combustão.

Tornar mais sustentável o sistema de transporte brasileiro e obter ganhos logísticos, alcançando maior competitividade, é uma questão complexa que envolve uma mudança estrutural na forma como o país se desloca. Entre os desafios à sustentabilidade do setor, a transição energética se destaca por demandar avanços na infraestrutura existente. A Itaipu Binacional, empresa responsável pela hidrelétrica instalada na fronteira do Brasil com o Paraguai, tem investido fortemente na pesquisa de novas fontes de energia limpa, como o biometano e o hidrogênio verde (H2V), dois biocombustíveis promissores para substituir o óleo diesel usado no transporte pesado.

Os resultados obtidos a partir de alguns experimentos são animadores. Desde 2011, o Itaipu Parquetec, o parque tecnológico que funciona na margem brasileira da usina hidrelétrica, atua na pesquisa, desenvolvimento e aplicação de tecnologias de hidrogênio, consolidando-se como referência nacional em inovação e sustentabilidade.

Nos laboratórios do Centro Avançado de Tecnologia de Hidrogênio, foi criada uma planta piloto experimental para testes e validações dos usos do H2V, também chamado de hidrogênio de baixo carbono. No centro, os estudos fundamentam-se em quatro pilares: mobilidade, materiais e armazenamento de energia, geração e descarbonização da indústria a partir de vetores de energia renováveis. Na unidade tecnológica da Itaipu, o cenário que se desenha é o futuro energético do país e os novos rumos para a mobilidade limpa.

No momento, os pesquisadores se concentram na conclusão da fase mini POC (prova de conceito) que irá demonstrar a viabilidade do projeto de produção de hidrogênio verde para abastecimento do data center do Itaipu Parquetec. A previsão é de que até o próximo mês de junho seja possível fazer a validação técnica para então partir para um programa em maior escala, que poderá permitir a substituição dos geradores de backup movidos a diesel por equipamentos alimentados pelo hidrogênio de baixo carbono, transformando o centro de dados do parque tecnológico em uma unidade net zero, ou seja, sem emissão de GEEs (gases de efeito estufa).

Mas o Itaipu Parquetec tem potencial para atuar em múltiplas frentes e uma delas é o desenvolvimento de combustíveis para frotas logísticas. “Há uma tendência global nessa linha. Nós estamos procurando infraestrutura para desenvolver tecnologias para essa temática”, disse o gerente do Centro Avançado de Tecnologia de Hidrogênio do Itaipu Parquetec, Daniel Cantane.

O Brasil apresenta uma vantagem competitiva no setor de H2V devido à sua matriz elétrica altamente descarbonizada. A abundância de diversas fontes renováveis possibilita a adoção de rotas tecnológicas específicas, transformando esse ativo energético em um vetor fundamental para a produção de hidrogênio verde. Além da ampla capacidade produtiva do biocombustível, o país sai na frente também sob o ponto de vista econômico.

Como uma plataforma tecnológica experimental, o centro trabalha para atender projetos de pesquisa ou para a indústria nacional. Esse é o foco principal e nessa vertente, o Itaipu Parquetec contabiliza algumas dezenas de parcerias. Uma delas, em andamento, consiste no desenvolvimento de empilhadeiras movidas a hidrogênio em substituição ao diesel ou bateria. O estudo converge para o processo de descarbonização dos portos.

Um dos principais modais da logística global, o transporte marítimo é um grande emissor de GEEs e representa um gargalo à sustentabilidade no deslocamento de cargas. O Itaipu Parquetec tem atuado nesse sentido. Em 2024, por exemplo, foi firmado um acordo de R$ 150 milhões com o JAQ, do Grupo Náutica, para potencializar o hidrogênio verde no Brasil e transformar a navegação brasileira com a descarbonização do setor.

Outra solução sustentável idealizada no parque tecnológico da usina hidrelétrica e que flutua sobre águas brasileiras é a embarcação 100% movida a hidrogênio, pioneira na América Latina, apresentada durante a COP 30 (30ª Conferência das Nações Unidas sobre Mudança do Clima), realizada em novembro passado, em Belém (PA).

O barco opera sob a responsabilidade da Fadesp (Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa), órgão da UFPA (Universidade Federal do Pará), por meio de um convênio que estabelece ações de educação ambiental e de estruturação da coleta seletiva na capital paraense. O projeto conta com o apoio de quatro cooperativas de catadores de recicláveis da cidade.

O Itaipu Parquetec aguarda apenas a finalização da obra de construção de um píer dentro do campus da UFPA para instalar uma mini planta de produção de hidrogênio movida a energia solar e um posto de abastecimento fluvial. A partir da experiência com a embarcação, será possível desdobrar a tecnologia em diversas outras aplicações, não apenas no transporte hidroviário.

Em contínua expansão, o centro tecnológico passa por obras de ampliação de sua área construída que devem ser concluídas ainda neste ano. O projeto prevê um posto de abastecimento de hidrogênio, que deve ficar pronto em agosto, uma área de ensaio integrado de sistemas de célula combustível, outra para produção de combustíveis avançados, além de um espaço de treinamentos e capacitações. Os investimentos somam R$ 20 milhões.

H2V gera água pura como resíduo

O hidrogênio é um gás que pode ser utilizado como combustível sem emitir gás carbônico (CO2), causador do efeito estufa. No entanto, apesar de ser o elemento mais comum na natureza, dificilmente é encontrado isoladamente. Geralmente está associado a outros elementos, como a água (H2O).

Um dos meios mais desenvolvidos para obtenção do hidrogênio é a eletrólise, quando se extrai a molécula presente na água. Para fazer a separação dos elementos químicos, é preciso usar energia. Quando essa energia é de origem limpa, como a hidrelétrica, é possível classificar o hidrogênio resultante como verde.

No caso do barco movido 100% a hidrogênio, o produto gerado após o uso como combustível é água pura, que retorna ao rio.

A infraestrutura atual de produção de hidrogênio do Itaipu Parquetec tem capacidade para produzir até dois quilos de hidrogênio por hora com consumo de 100 Kw/h de energia elétrica.

Centro de Gestão Energética estuda baterias de segunda vida

No Centro de Gestão Energética do Itaipu Parquetec, uma das frentes de trabalho dos pesquisadores são os estudos referentes ao uso de baterias de segunda vida. O foco são as formas de reaproveitamento das unidades de armazenamento de energia utilizadas em veículos elétricos após o descarte.

Ao testarem a reutilização dessas baterias em sistemas estacionários, os pesquisadores se depararam com o desafio da integração das diferentes tecnologias, o que os levou a uma nova fase de estudos que consistiu no desenvolvimento de conversores.

Os conversores permitem que tecnologias distintas interajam entre si e trabalhem juntas de forma eficiente. O projeto foi desenvolvido em parceria com a Galp Energia Brasil e a ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis). "A ANP tem diferentes linhas de financiamento. Esse projeto entrou na parte de desenvolvimento sustentável da cadeia de produção", disse a engenheira do Centro de Gestão Energética, Nathalie Busti.

Um dos intuitos do projeto foi a economia circular, mas a combinação de tecnologias deu a ele um caráter inovador, o que possibilitou a obtenção de patente. "Conforme a gente desenvolve esse conhecimento de forma pioneira no Brasil, outras empresas do setor energético ou da indústria vêm nos procurar para fazer outros desenvolvimentos. Isso tem aberto muito o leque de atuação do parque", ressaltou Busti.

Na diversificação do portfólio, a atuação do Centro de Gestão Energética se divide igualitariamente entre os projetos da Itaipu, projetos de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) e prestação de serviços para empresas do setor elétrico, óleo e gás, sendo aproximadamente 33% para cada um desses segmentos. A Petrobras é uma das empresas atendidas pelo Itaipu Parquetec.

Busti destacou ainda o projeto finalizado neste ano por meio do qual foi instalado um sistema de energias renováveis com bateria, chamado de sistema de micro rede híbrida, na Ilha de Trindade, a mais remota do Brasil, localizada a 1.167 quilômetros de distância de Vitória (ES).

A ilha, administrada pela Marinha do Brasil, tinha o consumo de energia baseado no óleo diesel, que era transportado até lá por via marítima. Sem um porto para ancoragem na costa, as embarcações maiores transferiam o diesel para barcos menores, impondo risco ambiental a todo o ecossistema insular. "Nesse projeto, a gente buscou levar energia fotovoltaica para a ilha e fizemos ações de eficiência energética, substituindo chuveiros convencionais por chuveiros mais eficientes e o modo de aquecimento da água no refeitório dos marinheiros. A gente levou energia solar térmica", explicou a engenheira.

Usina solar flutuante funciona como projeto experimental

Como parte do projeto de diversificação da matriz energética, a Itaipu Binacional implementou uma usina solar flutuante na margem paraguaia de seu reservatório. A estrutura iniciou as operações em outubro do ano passado e não tem objetivos comerciais. Ela funciona de modo experimental, para testar a interação do sistema solar com o sistema elétrico, e toda a energia produzida é consumida internamente.

Com apenas seis meses de atividade, os estudos ainda estão em estágio inicial. A intenção é avaliar os custos e medir a eficiência, comparar o desempenho da estrutura flutuante com o das placas solares instaladas em solo e também mensurar os impactos ambientais. O monitoramento diário deve se estender por pelo menos um ano e os dados irão embasar futuros projetos de expansão.

A usina solar foi viabilizada por meio de um leilão que, obrigatoriamente, deveria ter a participação de um consórcio binacional Brasil-Paraguai. Com o valor do edital estimado em US$ 1 milhão, venceu a disputa a oferta de US$ 850 mil.

A estrutura é composta por 1.584 painéis apoiados sobre 4.199 flutuadores, com potência de 705 watts-pico (Wp) cada um. A produção total é modesta, de 1,1 megawatt-pico (MWp), o que equivale a uma hora de operação de apenas uma das 20 unidades geradoras da hidrelétrica. Desde o início do funcionamento, há seis meses, os painéis solares geraram 650 megawatts-hora (MW/h) de energia.

Para implementar o sistema, foram considerados diversos fatores, como profundidade, formação de ventos e ondas e proximidade da subestação, adotando todas as medidas de segurança para evitar interferências na geração de eletricidade. “A gente não pode colocar sob hipótese alguma a nossa usina hidrelétrica em risco com esse sistema, que é experimental”, salientou o superintendente de Energias Renováveis da Itaipu Binacional, Rogério Meneghetti.

A barreira física que delimita a área da planta solar garante que em caso de desprendimento de painéis e flutuadores, por exemplo, os componentes não afetem o funcionamento da usina hidrelétrica.

Uma estrutura de ancoragem formada por grandes blocos de concreto que pesam mais de 300 toneladas dá estabilidade à usina solar. “Ela não gira. A ideia é que, com a variação do reservatório, ela só suba e desça, mantendo a orientação para o norte geográfico, onde há maior incidência de sol”, explicou Meneghetti.

As placas solares flutuantes ocupam uma área de menos de um hectare do reservatório, próxima ao vertedouro, o que corresponde a menos de dez mil metros quadrados. Teoricamente, se a estrutura fosse ampliada, alcançando 135 quilômetros quadrados, o equivalente a 10% da área total do reservatório, o superintendente calcula que a geração de energia seria equivalente a outra usina de Itaipu. “Mas esse é um potencial teórico. Isso não vai acontecer porque 10% do reservatório é uma área muito grande.” A área total do reservatório tem 1.350 quilômetros quadrados.

Mesmo em menor escala, a expansão depende de negociações entre Brasil e Paraguai. O Tratado de Itaipu em vigor, assinado em 1973, determina que a hidrelétrica deve ser a única fonte geradora de energia a produzir receita para a usina. Atualmente, está em discussão o Anexo C do acordo de cooperação e a revisão dessa restrição deve entrar na pauta de tratativas. “Mas não é uma negociação tão simples. Depois que você fecha acordo entre os sócios, tem que passar por dois congressos”, adiantou Meneghetti.(S.S.)

Reinauguração marca nova fase da planta de biometano

A Itaipu Binacional e o CIBiogás (Centro Internacional de Energias Renováveis Biogás) reinauguraram, neste mês, a planta da unidade de demonstração de biometano, que a partir de agora passa a ser direcionada aos biocombustíveis. Inaugurada em 2017, a planta transforma em combustível renovável resíduos orgânicos coletados dentro da própria usina hidrelétrica e também oriundos de apreensões da Receita Federal. Em nove anos, foram 720 toneladas de resíduos que renderam um volume de combustível suficiente para rodar 480 mil quilômetros, o que corresponde a 12 voltas em torno da Terra.

Com a reinauguração, o espaço físico foi remodelado, a segurança foi reforçada e a unidade passa agora a integrar as atividades operacionais ao roteiro de visitação dos turistas que vão conhecer a hidrelétrica. “A gente quer demonstrar as tecnologias que aplica aqui”, disse o superintendente de Energias Renováveis da Itaipu Binacional, Rogério Meneghetti.

Além da estrutura para produção de biogás e biometano, o circuito abrange também a Unidade de Produção de Hidrocarbonetos Renováveis. É a primeira planta da América Latina a produzir petróleo sintético a partir do biogás, convertendo gás em líquido, que pode dar origem a outros combustíveis, como o SAF (Sustainable Aviation Fuel), utilizado na aviação.

“A Itaipu tem uma marca de mais de 20 anos que aposta na transição energética. Isso é revolucionário”, destacou o diretor-geral brasileiro da Itaipu Binacional, Ênio Verri, durante a solenidade de reinauguração. “Nós, enquanto instituição pública, temos um papel fundamental que é contribuir na pesquisa. Infelizmente, no Brasil, nós ainda não conseguimos, como em outras partes do mundo, contaminar a iniciativa privada para que ela reconheça a importância da pesquisa para o futuro do planeta.”

Atualmente, a planta tem capacidade de produção de 200 Nm3/dia de biogás, que após passar pelo processo de refino, geram 100 Nm3/dia de biometano com concentração de 90% de gás metano, em conformidade com as especificações da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), embora não seja certificado pelo órgão regulador. Análogo ao gás natural, um combustível fóssil, o biometano é utilizado no abastecimento da frota da Itaipu Binacional.

A hidrelétrica já chegou a ter 83 veículos movidos a biometano, mas hoje são apenas dez. A redução foi uma decisão da gestão anterior, que diminuiu a frota interna e optou pela terceirização. Entre os dez veículos, está o ônibus de transporte de passageiros que percorre o circuito de turismo da usina.

“Nessa unidade, desde o início, desde a sua concepção, nós testamos tecnologias, checamos os dados e entregamos para o mercado. Essa é a proposta dessa planta. Alguns desses resultados ajudam a influenciar e a contribuir com os ajustes regulatórios”, explicou a diretora técnica do CIBiogás, Daiana Gotardo Martinez. O órgão mantém um laboratório para ensaio de potencial bioquímico de metano que é o único do país acreditado pelo Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia). O laboratório é responsável pela checagem da composição interna dos resíduos orgânicos utilizados na produção de biogás e biometano, o que garante o cumprimento dos parâmetros necessários para que o biodigestor opere de forma segura e perene, contribuindo para uma produção estável.

“Aqui, nós temos uma demonstração, mas focando em avançar. Assim como o biometano, há dez anos, precisava de muito esforço para ser o que é hoje, nós também olhamos para essas outras possibilidades”, pontuou Martinez.

*A repórter viajou a Foz do Iguaçu a convite da Itaipu Binacional.

Canais de transmissão Folha de Londrina

Fique por dentro de tudo o que acontece!

Instagram

Messenger

Linkedin

Whatsapp

Telegram