Centro vai desenvolver soluções para produzir energia renovável e processos de baixo carbono

Texto: Agência FAPESP*

O Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) ganhou um novo impulso em sua missão de aprimorar tecnologias para produzir energia usando fontes renováveis e processos com baixa pegada de carbono. Em evento realizado na última quarta-feira (13/11), foi renovado o convênio entre a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) com a FAPESP e a Shell, que financiam o centro fundado em 2018.

Apoiado por meio do programa Centros de Pesquisa em Engenharia (CPEs 17/11631-2 e 17/11986-5), o convênio viabilizará a realização de 15 novos projetos de pesquisa e desenvolvimento ao longo dos próximos cinco anos. O foco será tornar as tecnologias para produzir energia a partir de fontes renováveis mais eficientes, econômicas e sustentáveis.

Ana Flávia Nogueira, diretora do CINE e professora do Instituto de Química da Unicamp, enfatizou a importância da pesquisa fundamental como alicerce da inovação tecnológica, comparando-a à estrutura essencial de uma construção sólida.

“Avançar em inovação depende de uma base robusta. Com esse convênio, queremos não apenas criar novas tecnologias, mas também fortalecer a indústria nacional, essencial para a autonomia do país. Além disso, visamos parcerias internacionais para desenvolver o núcleo das tecnologias de transição energética”, afirmou Nogueira.

A pesquisadora também celebrou o impacto global do CINE, que, mesmo com uma equipe enxuta, se destaca por sua excelência científica, a exemplo dos mais de 500 artigos publicados internacionalmente. “Temos procurado avançar no que chamamos de nível de maturidade tecnológica. Evoluímos bastante na primeira fase do CINE e queremos mais ainda”, comentou à Agência FAPESP.

“A FAPESP está muito contente em renovar a parceria com a Shell e a Unicamp no Centro de Inovação em Novas Energias. Esta é uma agenda central para o Brasil e para São Paulo. São várias temáticas novas na geração de energia renovável e nas questões de armazenamento. Temos certeza de que o CINE vai repetir o êxito que já teve nos anos anteriores”, disse Carlos Américo Pacheco, diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo da FAPESP.

O reitor da Unicamp, Antonio José de Almeida Meirelles, destacou a relevância de ações integradas para uma transição energética eficaz e refletiu sobre a oportunidade histórica do Brasil em liderar essa transição, dada a sua abundância de recursos naturais renováveis.

Meirelles enfatizou que “o Brasil tem um papel essencial na transição energética e o CINE está pronto para apoiar a indústria nacional. As parcerias com empresas, como a Shell, são fundamentais para que as universidades contribuam efetivamente para a sustentabilidade, desenvolvendo tecnologias que fortaleçam a posição do Brasil no cenário global”.

Representando o reitor da USP, Carlos Gilberto Carlotti Jr., o professor do Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) Osvaldo Novais de Oliveira Junior refletiu sobre as capacidades exclusivas das universidades públicas brasileiras, enfatizando que muitas inovações são possíveis apenas devido ao ambiente colaborativo e multidisciplinar dessas instituições. Também comentou os desafios enfrentados pela inovação no Brasil, como a dependência de insumos e tecnologias externas, que comprometem a segurança nacional.

“Precisamos investir em ciência e tecnologia não apenas para desenvolver soluções, mas para garantir a independência do país em áreas críticas. Nosso grande desafio está em produzir combustíveis sintéticos e outras alternativas energéticas de forma sustentável, assegurando que as descobertas feitas aqui beneficiem o Brasil e possam ser disseminadas globalmente,” declarou.

A vice-reitora da UFSCar, Maria de Jesus Dutra dos Reis, agradeceu a Shell pela parceria, reforçando o compromisso das grandes empresas com a responsabilidade social e a importância do apoio da FAPESP para o fortalecimento das universidades. “O papel das universidades vai além do conhecimento; é uma responsabilidade social para com a sociedade,” pontuou Dutra.

O evento contou ainda com a coordenadora-geral da Unicamp, Maria Luiza Moretti, e o gerente do Programa de Transição Energética e Baixo Carbono da Shell, Alexandre Breda.

Programas de pesquisa

Os novos projetos do CINE serão divididos em quatro programas de pesquisa que se interconectam: Geração de Energia, Armazenamento Avançado de Energia, Hidrogênio Verde e Design Computacional de Materiais. Inicialmente, a equipe científica envolvida nos projetos será formada por pesquisadores ligados a 11 instituições de ensino e pesquisa brasileiras.

Nessa etapa, serão investidos R$ 82,4 milhões, dos quais R$ 62,4 milhões são financiados pela Shell, por meio da cláusula em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) da Agência Nacional de Petróleo (ANP). A FAPESP investirá outros R$ 20 milhões.

Em Geração de Energia, destaca-se um projeto de energia solar que usa material inovador baseado em cristais de perovskita, matéria-prima mais barata e com menor pegada de carbono em sua fabricação quando comparada ao painel de cristais de silício, amplamente aplicado atualmente. Os pesquisadores pretendem criar protótipos para testar em ambientes representativos.

“A grande vantagem da perovskita é o custo. É difícil falar o quanto mais barato se comparado ao silício, mas as previsões iniciais dão conta de aproximadamente um terço do custo. Claro que quando o material estiver, de fato, no mercado, pode ser que seja bem menos do que isso”, explicou Nogueira à Agência FAPESP.

A perovskita possibilita a fabricação de dispositivos solares flexíveis para aplicações em fachadas de edifícios, tetos de veículos e até em lentes de óculos. No entanto, o material apresenta rápida degradação quando exposto a umidade, oxigênio e radiação UV. Para aumentar sua durabilidade, os pesquisadores do CINE desenvolvem encapsulantes e materiais que convertem UV em luz visível, prolongando a vida útil das células solares.

O Programa de Armazenamento Avançado de Energia aprimora tecnologias de armazenamento de energia elétrica, com melhor desempenho e custo acessível. O objetivo é utilizar essas tecnologias para armazenar energia quando houver excesso e fornecê-la quando houver demanda, compensando dessa forma a intermitência de fontes de energia renovável.

“Pensando em solar e eólica, tem sol durante o dia e mais vento durante a noite. Então, é muito importante armazenar essa energia dos momentos de maior geração para usar depois. Entram aí as baterias. Temos estudado, por exemplo, as baterias de lítio oxigênio e as baterias de sódio”, diz a pesquisadora.

Por sua vez, o Programa do Hidrogênio Verde se dedicará a identificar materiais inovadores que ajudarão na redução de custos de componentes-chave dos chamados eletrolisadores, equipamentos responsáveis pela geração de hidrogênio verde por meio da quebra da molécula da água. Os pesquisadores também buscam oportunidades para aumentar a eficiência desses equipamentos.

A área de Design Computacional de Materiais contará com as ferramentas de computação e inteligência artificial (IA) do CINE para realizar análises de viabilidade de cenários, avaliando de antemão a probabilidade de sucesso de alguns caminhos de desenvolvimento dos demais programas, encurtando a rota de sucesso da tecnologia em análise. “Este é um programa transversal. A ideia é trazer o aprendizado de máquina tanto para a melhora dos materiais que estamos produzindo como, quem sabe, para a descoberta de novos materiais. Então, essa divisão é muito importante, pois permeia todos os outros, dando suporte a eles”, sublinhou Nogueira.

*Com informações do CINE.