A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas dos painéis fotovoltaicos. Junho/2018

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1 A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas dos painéis fotovoltaicos. Junho/2018

2 ICZ VISÃO: LIDERAR E APOIAR OS SETORES DOS METAIS ZINCO, NÍQUEL E CHUMBO NO DESENVOLVIMENTO E DISSEMINAÇÃO DE SUAS APLICAÇÕES E USO SUSTENTÁVEL NO BRASIL. ESTRATÉGIA AÇÕES DE MARKETING PROMOVENDO AS VANTAGENS DO USO DOS METAIS NÃO FERROSOS. CONGREGAR OS PRODUTORES, TRANSFORMADORES E CONSUMIDORES DOS METAIS NÃO FERROSOS NA DIREÇÃO DE INTERESSES COMUNS DOS SEGMENTOS. REPRESENTAR OS SEGMENTOS E SEUS INTERESSES EM INSTITUIÇÕES INTERNACIONAIS, AGÊNCIAS GOVERNAMENTAIS, INSTITUTOS DE CLASSE E O MERCADO.

3 Aplicações da Energia Solar Heliotérmica Disco Parabólico Torre Central Cilindro Parabólico Abnegoa Solucar CSP, Sevilha Espanha Heliotérmica. Energia Solar Ativa Fotovoltaica Geração Centralizada Conexão à Rede Mc Donald, Ohio EUA Fotovoltaica. Koshimizu, Hokkaido Japan Fotovoltaica. Fonte: Pereira et alii, Solar Térmica Aquecimento de Água Secagem Refrigeração Piscinas Solares Aquecimento Industrial Concentradores Exemplos de aplicações de energia solar térmica. Fonte: Pereira et alii, 2004.

4 Estrutura dos Painéis Fotovoltáicos As estruturas de suporte são variadas e dependem do: modelo inclinação local da instalação material do qual o painel é formado Geralmente são estruturas metálicas ou madeira, utilizadas para a fixação dos módulos dos painéis nos telhados (rooftop) ou no solo Fonte: ecycle.

5 Variação da Radiação Solar no Brasil O Nordeste é a região de maior radiação solar, comparável às melhores regiões do mundo como Dongola (deserto Sudão), e Dagget (deserto de Mojave) MJ/m²/dia MJ/m²/dia MJ/m²/dia MJ/m²/dia A partir de 2020, prevê-se a instalação de 1000 MWp (megawatts pico, potência usada para a fonte) por ano, sendo que em 2026 o país poderá deter 10 GWp de centrais solares e 3,5 GWp de geração distribuída solar, de acordo com estimativas do Plano Decenal 2026, Localidade Latitude Radiação mínima (MJ/m²) Radiação mínima (MJ/m²) Média Anual (MJ/m²) Radiação max/min Dongola-Sudão 19 10' 19,1(Dez) 27,7(Mai) 23,8 1,4 Dagget - USA 34 52' 7,8(Dez) 31,3(Jun) 20,9 4,0 Belém - PA 1 27' 14,2(Fev) 19,9(Ago) 17,5 1,4 Floriano - PI 6 46' 17,0(Fev) 22,5(Set) 19,7 1,3 Petrolina - PE 9 23' 16,2(Jun) 22,7(Out) 19,7 1,4 Bom Jesus da Lapa - BA 13 15' 15,9(Jun) 21,1(Out) 19,7 1,3 Cuiabá - MT 15 33' 14,7(Jun) 20,2(Out) 18,0 1,4 Belo Horizonte - MG 19 56' 13,8(Jun) 18,6(Out) 16,4 1,3 Curitiba - PR 25 26' 9,7(Jun) 19,4(Jan) 14,2 2,0 Porto Alegre - RS 30 1' 8,3(Jun) 22,1(Dez) 15,0 2,7 Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil, IZA

6 Mapa da Corrosão no Brasil Mapa da Radiação Solar no Brasil ABNT NBR 14643: Corrosão atmosférica - Classificação da corrosividade de atmosferas. Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil, ICZ.

7 Os Custos da Corrosão CORROSÃO X PIB 1 a 5% do PIB ( Perda por corrosão no Brasil: 4% do PIB (fontes: USP / IZA) = R$ 264 bilhões (2017) Cerca de 30% da produção mundial de ferro e aço é perdida com a corrosão Com a utilização de técnicas atuais de proteção contra corrosão, estima-se que poderiam ser economizados cerca de R$ 66 bilhões por ano = 25% dos R$ 264 bilhões acima Fontes: NACE IPT - IZA

8 Seleção de Materiais Vida útil do módulo fotovoltaico ~ 25anos Instalações em locais remotos Avaliar materiais que requerem cuidados especiais e maiores custos de manutenção constante. Elevada taxa de corrosão atmosférica Alta incidência de radiação solar

9 Seleção de Materiais Vida útil do módulo fotovoltáico ~ 25anos Instalações em locais remotos Metais resistentes à corrosão Elevada taxa de corrosão atmosférica Alta incidência de radiação solar

10 Seleção de Materiais O AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE Resistente à radiação UV Resistente à corrosão Boa resistência mecânica Custo competitivo em relação a outros metais como Alumínio e Aço Inoxidável

11 Evitando a Corrosão Galvanização por imersão a quente (a fogo): Processo de revestimento por zinco de peças de aço ou ferro fundido, visando sua proteção contra o corrosão. 3% Eletrolítica Formas de Galvanização Imersão a Quente Contínua Geral (por Eletrolítica 97% Imersão a quente (HDG) Batelada)

12 Evitando a Corrosão O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE 1. Desengraxe (NaOH) 2. Lavagem (água) 3. Decapagem (HCl) 4. Lavagem (água) 5. Fluxagem (ZnCl2 e NH4Cl) 6. Secagem 7. Banho em zinco fundido (450ºC) 8. Passivação e/ou Resfriamento Fonte: IZA, AGA

13 O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO CONTÍNUA Evitando a Corrosão Fonte: IZA, AGA

14 Evitando a Corrosão COMO O ZINCO PROTEGE O AÇO? O zinco é utilizado neste processo por ter um potencial de redução menor que o ferro, isto é, vai oxidar preferencialmente ao ferro, originando a proteção catódica, ou seja, o zinco se sacrifica para proteger o ferro.

15 Evitando a Corrosão COMO O ZINCO PROTEGE O AÇO? Barreira Catódica Eta (Zn) 100% Zn Zeta (FeZn 13 ) 93,7-94,3% Zn Delta (FeZn 7 ) Cátodo Ânodo Formação de sais de Zn que vedam as cavidades Revestimento sem zinco ou danificado com áreas menores ou iguais a 8 mm % Zn Gama (Fe 3 Zn 10 ) 73-80% Zn Substrato de aço Revestimento Anódico A camada de Zn protege o aço do contato com o meio Processo de cicatrização: caso o revestimento seja danificado provocando sulcos na camada de zinco, os produtos de corrosão do zinco, por serem aderentes e insolúveis, se depositam sobre a superfície exposta do aço isolando-o novamente.

16 Evitando a Corrosão AÇO GALVANIZADO = RESISTÊNCIA Características do revestimento formado

17 A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica Galvanização a fogo: pós x pré galvanizado Energia Solar Ativa Galvanização a fogo: pós-galvanizado Nota: O pós-galvanizado apresenta maior espessura de zinco que proporciona maior vida útil. Galvanização a fogo: pré-galvanizado Fonte: IZA, AGA

18 A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica Galvanização a fogo: pós x pré galvanizado Energia Solar Ativa Galvanização a fogo: pós galvanizado Fonte: IZA, AGA

19 A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica Espessura Camada Galvanização Energia Solar Ativa Camada média de Zinco (µm) Fonte: IZA, AGA

20 A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica Efeito das condições ambientais na durabilidade do aço galvanizado É possível estimar uma vida útil do aço galvanizado a fogo, baseando-se na taxa média anual de corrosão do zinco, conforme a norma, tabela abaixo, ABNT NBR 14643: Corrosão atmosférica - Classificação da corrosividade de atmosferas. Energia Solar Ativa Fonte: IZA, AGA

21 Fixadores NBR Elementos de fixação Peças roscadas com revestimentos de zinco por imersão a quente - Especificação Energia Solar Ativa Fonte: IZA, AGA

22 Fixadores A galvanização no parafuso fornece a proteção contra corrosão dos fios de rosca da porca. Rosca da porca reusinada acima da medida especificada, depois da galvanização. (isenção de revestimento residual) Estojo ou parafuso galvanizado por imersão a quente. Fonte: IZA, AGA

23 Custos A galvanização reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas de painéis fotovoltaicos Custo Galvanizada Pintada 50 0 inicial 2,5 ano 5 anos 7,5 anos 10 anos 12,5 anos 15 anos 17,5 anos 20 anos 22,5 anos 25 anos Ano

24 Sustentabilidade A galvanização atende aos parâmetros da sustentabilidade

25 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO (pós) Usina Fotovoltaica Pirapora Minas Gerais Junho 2016 Capacidade de 400 MW

26 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO Parque de Ituverava, Tabocas do Brejo Velho, Bahia 2017 Capacidade de 254 MW, estendidos por até 550 hectares

27 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO Parque Solar Nova Olinda (PI): capacidade de 292 MW - Setembro/2017 Parque Solar de Bom Jesus da Lapa (BA): capacidade de 158 MW - Junho 2017; Parque Solar Horizonte (BA): capacidade instalada de 103 MW 2º sem. 2017;

28 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO Arena de Pituaçu Salvador (BA) abril 2012 Pioneira na América Latina de energia solar para estádios

29 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, Estados Unidos Painéis solares no telhado do estaciomento

30 Exemplos de Solução ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO Metropolitan Tea Company, Toronto, Canadá Painéis solares no telhado

31 Conclusão A galvanização reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas de painéis fotovoltaicos Durabilidade Zn fornece proteção por barreira e proteção catódica Apresenta um baixo custo no ciclo de vida do projeto Manutenção Reduz a necessidade de manutenção e retoques Durabilidade de 75 anos ou mais livre de manutenção Sustentabilidade Zn é essencial para a vida e é 100% reciclável Prolonga a vida do aço Proteção Recobrimento total da peça Aumenta a vida útil

32 OBRIGADO PELA ATENÇÃO FOTO Ricardo Suplicy Goes Tel.: Download gratuito no site: