Uso da energia solar para realizar o tratamento hidrotérmico de mangas em Petrolina

Resumo

O consumo de energia no Brasil aumenta todo ano, e este consumo é atribuído principalmente aos setores residenciais, transporte e indústria. Em particular, a energia consumida por parte das indústrias, o qual é próximo de 40% do consumo total, é para geração de calor de processo (80%) e para eletricidade (20%). A demanda de calor de processo é atendida principalmente pelo carvão, lenha, bagaço de cana de açúcar, gás natural, GLP, fontes renováveis, entre outros (SOLAR PAYBACK, 2017). O Estado de Pernambuco conta com vários Arranjos Produtivos Locais – APLs relacionadas à produção têxtil, do mel, de leite, farinha, frutas, cachaça e carne. Vários destes APLs requerem de calor de processo para aquecimento de água. Por exemplo, o APL da fruticultura em Petrolina emprega água quente para realizar o tratamento hidrotérmico, o qual é necessário para o controle das moscas nas mangas que são exportados para países como Estados Unidos, Japão e Chile (SILVA, 2015). Considerando que a energia empregada nesse processo é oriunda do gás natural, e que Petrolina possui índices de radiação solar apropriados para geração de calor de processo, o objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade técnica e econômica da inserção da energia solar como fonte de geração de calor de processo para atender as demandas desse setor industrial. Em termos gerais, o processo consiste na imersão das mangas num tanque com água a 46,1 °C durante 90 minutos. A análise técnica do uso de coletores solares para auxiliar na demanda de calor de processo foi realizado usando o software TRNSYS – Transient System Simulation, o qual  é um programa de simulação de sistemas transitórios (TRNSYS, 2017). No software foram analisadas especificamente dois cenários. O primeiro foi considerando o gás natural como única fonte de calor para o aquecimento da água, o qual é o processo atualmente utilizado, e o segundo foi considerando um sistema termossolar com tanque de armazenamento para auxiliar na demanda de calor do processo. A análise econômica foi realizada usando a técnica Life-Cycle Savings – LCS, a qual determina os ganhos obtidos pelo uso do sistema termossolar em função da área dos coletores.  Os resultados mostraram que a curva do LCS tem um valor máximo positivo quando a área dos coletores solares é de 200 m2. Para esta área, o sistema termossolar pode suprir 38,48% da demanda anual de calor de processo. Desta forma, a energia solar térmica é uma alternativa viável para realizar o processo hidrotérmico das mangas em Petrolina.