Comparação ambiental entre sistema fotovoltaico convencional e semitransparente

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18265/1517-0306a2020v1n53p103-111

Palavras-chave:

Aquecimento global, Avaliação de ciclo de vida, Gases de efeito estufa, Energia solar, Sustentabilidade

Resumo

A Avaliação de Ciclo de Vida é uma metodologia que estuda os aspectos ambientais e os potenciais impactos associados a um produto ou serviço por meio da elaboração de um inventário de recursos. Dentre os vários indicadores que mensuram esses impactos, a pegada de carbono se destaca por analisar as emissões de gases de efeito estufa derivados de uma atividade, processo ou produto. Assim, este trabalho objetiva comparar a pegada de carbono de um sistema fotovoltaico convencional e um semitransparente, dimensionados para atender uma demanda energética de 386 kWh/dia. Observou-se no sistema de painéis convencionais maiores valores de pegada de carbono, totalizando 3623 kg CO2-eq/ano, enquanto o semitransparente obteve 2726 kg CO2-eq/ano. Nos dois casos, as células fotovoltaicas e as estruturas de alumínio responderam pela maior contribuição à pegada de carbono, além do significante aporte atribuído aos vidros solares. Também foi calculado o fator de emissão, cujo valor refere-se à capacidade de produção elétrica com a pegada de carbono, obtendo-se 0,0257 kg CO2?eq/kWh para o sistema convencional e 0,0193 kg CO2-eq/kWh para o semitransparente. Conclui-se que, entre os sistemas analisados, o semitransparente possui um fator de emissão menor que o convencional, colocando-se como melhor opção do ponto de vista do indicador utilizado.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

BUENO, G.; HOYOS, D.; CAPELLÁN-PÉREZ, I. Evaluating the environmental performance of the high speed rail project in the Basque Country, Spain. Research in Transportation Economics, v. 62, p.44-56, jun. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.retrec.2017.02.004.

CARVALHO, M. et al. Carbon footprint associated with a mono?Si cell photovoltaic ceramic roof tile system. Environmental Progress & Sustainable Energy, v. 38, n. 4, p. 13120, 2019. DOI: https://doi.org/10.1002/ep.13120.

CIACCI, L.; ECKELMAN, M. J.; PASSARINI, F.; CHEN, W.; VASSURA, I.; MORSELLI, L. Historical evolution of greenhouse gas emissions from aluminum production at a country level. Journal of Cleaner Production, v. 84, p. 540-549, dez. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.03.062.

CLUZEL, F.; MILLET, D.; LEROY, Y.; YANNOU, B. Relative Contribution of a Subsystem to the Environmental Impact of a Complex System: application to aluminium electrolysis conversion substations. In: IDMME - VIRTUAL CONCEPT, 3., 2010, Bordeaux. Proceedings [...]. Bordeaux: Springer, 2010. p. 90-101.

CRESESB – CENTRO DE REFERÊNCIA PARA ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO BRITO. Potencial Solar: SunData v 3.0. 2017. Disponível em: http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata. Acesso em: 22 nov. 2019.

DONG, H. et al. Carbon footprint evaluation at industrial park level: A hybrid life cycle assessment approach. Energy Policy, v. 57, p.298-307, jun. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.01.057.

ECOINVENT. Database. Versão 3.5. Cidade: Zurique 2018. Disponível em: http://www.ecoinvent.ch. Acesso em: 10 dez. 2019.

GALA, A. B.; RAUGEI, M.; FULLANA-I-PALMER, P. Introducing a new method for calculating the environmental credits of end-of-life material recovery in attributional LCA. The International Journal of Life Cycle Assessment, v. 20, n. 5, p. 645-654, 17 fev. 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s11367-015-0861-3.

GERBINET, S.; BELBOOM, S.; LÉONARD, A. Life Cycle Analysis (LCA) of photovoltaic panels: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 38, p. 747-753, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.043.

HONG, J.; CHEN, W.; QI, C.; YE, L.; XU, C. Life cycle assessment of multicrystalline silicon photovoltaic cell production in China. Solar Energy, v. 133, p. 283-293, ago. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.04.013.

HUSAIN, A. A. F. et al. A review of transparent solar photovoltaic technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 94, p. 779-791, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.031.

IPCC – INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. Climate Change 2014: Impacts, Adaptation and Vulnerability. New York, USA: Cambridge University Press, 2014.

IPCC – INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. Report Climate Change 2013: The Physical Science Basis. New York, USA: Cambridge University Press, 2013. 1535 p.

ISO – INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 14000. Environmental Management System. Geneva, Switzerland: International Standard Organization, 2006a.

ISO – INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 14040. Environmental management – life cycle assessment – principles and framework. Geneva, Switzerland: International Standard Organization, 2006b.

ISO – INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 14044.Environmental management – life cycle assessment – requirements and guidelines. Geneva, Switzerland: International Standard Organization, 2006c.

KLUGMANN-RADZIEMSKA, E.; KUCZY?SKA-?A?EWSKA, A. The use of recycled semiconductor material in crystalline silicon photovoltaic modules production - A life cycle assessment of environmental impacts. Solar Energy Materials and Solar Cells, v. 205, p. 110-259, fev. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.110259.

LUDIN, N. A. et al. Prospects of life cycle assessment of renewable energy from solar photovoltaic technologies: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 96, p.11-28, nov. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.07.048.

MAGRASSI, F. et al. Hybrid solar power system versus photovoltaic plant: A comparative analysis through a life cycle approach. Renewable Energy, v. 130, p. 290-304, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.06.072.

MENOUFI, K.; CHEMISANA, D.; ROSELL, J. I. Life Cycle Assessment of a Building Integrated Concentrated Photovoltaic scheme. Applied Energy, v. 111, p. 505-514, nov. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.05.037.

PARK, J.; HENGEVOSS, D.; WITTKOPF, S. Industrial Data-Based Life Cycle Assessment of Architecturally Integrated Glass-Glass Photovoltaics. Buildings, v. 9, n. 1, p. 8-26, 29 dez. 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings9010008.

PARK, K. E.; KANG, G. H.; KIM, H. I.; YU, G. J.; KIM, J. T. Analysis of thermal and electrical performance of semi-transparent photovoltaic (PV) module. Energy, v. 35, n. 6, p. 2681-2687, jun. 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2009.07.019.

PEREZ, M. J. R.; FTHENAKIS,V.; KIM, H.; PEREIRA, A. O. Façade-integrated photovoltaics: a life cycle and performance assessment case study. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, v. 20, n. 8, p. 975-990, 9 jan. 2012. DOI: https://doi.org/10.1002/pip.1167.

PRÉ SUSTAINABILITY. SimaPro software. Versão 9.0.0.49. Cidade: Amersfoort, 2019. Disponível em: https://simapro.com/. Acesso em: 10 dez. 2019.

QUEIROZ, A. R. et al. Climate change impacts in the energy supply of the Brazilian hydro-dominant power system. Renewable Energy, v. 99, p. 379-389, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.07.022.

ROYO, P.; FERREIRA, V. J.; LÓPEZ-SABIRÓN, A. M.; FERREIRA, G. Hybrid diagnosis to characterise the energy and environmental enhancement of photovoltaic modules using smart materials. Energy, v. 101, p.174-189, abr. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.01.101.

TURCONI, R.; BOLDRIN, A.; ASTRUP, T. Life cycle assessment (LCA) of electricity generation technologies: Overview, comparability and limitations. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 28, p.555-565, dez. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.013.

VARUN; BHAT, I. K.; PRAKASH, R. LCA of renewable energy for electricity generation systems—A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 13, n. 5, p.1067-1073, jun. 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.08.004.

WHITAKER, M.; HEATH, G. A.; O’DONOUGHUE, P.; VORUM, M. Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Coal-Fired Electricity Generation. Journal of Industrial Ecology, v. 16, n. s1, p.553-572, abr. 2012. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1530-9290.2012.00465.x.

WILD-SCHOLTEN, M. J. Energy payback time and carbon footprint of commercial photovoltaic systems. Solar Energy Materials and Solar Cells, v. 119, p.296-305, dez. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2013.08.037.

WONG, P. W. et al. Semi-transparent PV: Thermal performance, power generation, daylight modelling and energy saving potential in a residential application. Renewable Energy, v. 33, n. 5, p. 1024-1036, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2007.06.016.

WU, P. et al. Review on Life Cycle Assessment of Energy Payback of Solar Photovoltaic Systems and a Case Study. Energy Procedia, v. 105, p. 68-74, 2017. DOI: tps://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.281.

Downloads

Publicado

2021-02-03

Edição

Seção

Engenharias III - Engenharia Mecânica

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)