Análise da composição físico-química da sujidade de plantas fotovoltaicas: estudo de caso para Fortaleza

Marcelo Ferreira Freitas Filho; Danielly Norberto Araujo; Paulo Cesar Marques de Carvalho; José Marcos Sasaki

doi:10.5020/23180730.0.10751

Authors

Marcelo Ferreira Freitas Filho Universidade Federal do Ceará (UFC) http://orcid.org/0000-0001-6532-9999
Danielly Norberto Araujo Instituto de Tecnologia Edson Mororó Moura http://orcid.org/0000-0002-2454-9650
Paulo Cesar Marques de Carvalho Universidade Federal do Ceará (UFC) http://orcid.org/0000-0002-0115-0807
José Marcos Sasaki Universidade Federal do Ceará (UFC) http://orcid.org/0000-0003-2305-6114

DOI:

https://doi.org/10.5020/23180730.0.10751

Abstract

Com o crescimento do setor fotovoltaico (FV), estudos que buscam aumentar a eficiência de módulos FV e analisar os fatores que impactam o seu desempenho vêm se intensificando. Sujidade é um dos parâmetros que interferem negativamente no desempenho dos módulos, cujo impacto depende não apenas da quantidade de sujeira acumulada, mas também da composição química e física da sujeira. Assim, o presente artigo tem como objetivo analisar a composição físico-química de amostras de sujidades coletadas de duas plantas FV localizadas na zona urbana de Fortaleza-CE. Na análise, as técnicas difração de raios x (DRX), fluorescência de raios x (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espetroscopia de energia dispersiva (EDS, Energy Dispersive Spectroscopy) são utilizadas para caracterização das sujidades. Por meio do DRX, as fases cristalinas identificadas são: SiO2, Fe2O3, KAl2(AlSi3O10)(OH)2, NaCl, CaCO3 e C6H8O6. Com o uso da FRX, os elementos encontrados com maior representatividade são: alumínio (8,87% na planta 1 e 10,30% na planta 2), silício (36,67% na planta 1 e 40,23% na planta 2), ferro (19,55% na planta 1 e 17,28% na planta 2) e cálcio (18,27% na planta 1 e 17,18% na planta 2), o que é comum em áreas próximas a avenidas com grande fluxo de veículos. Utilizando o MEV, viu-se que o tamanho médio das partículas está na escala dos micrometros e, a partir da técnica EDS, que, além dos elementos encontrados pelo FRX, também há a presença dos elementos carbono (C), oxigênio (O) e sódio (Na) nas amostras.

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Author Biographies

Marcelo Ferreira Freitas Filho, Universidade Federal do Ceará (UFC)

Profissional que busca desenvolver suas habilidades em engenharia em consonância com o meio ambiente, em prol de uma maior qualidade de vida para a sociedade.

Danielly Norberto Araujo, Instituto de Tecnologia Edson Mororó Moura

Graduada (2017) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Possui mestrado (2020) em Engenharia elétrica pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Foi pesquisadora no Laboratório de Energias Alternativas da UFC (2018-2020), atualmente é pesquisadora no Instituto de Tecnologia Edson Mororó Moura. Seus interesses são: geração distribuída, energia solar e sistemas de armazenamento de energia.

Paulo Cesar Marques de Carvalho, Universidade Federal do Ceará (UFC)

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (1989), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Paraíba (1992) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Paderborn, Alemanha (1997). Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Ceará. Tem atividades de ensino, pesquisa e extensão nos temas: geração fotovoltaica, geração eólica e biodigestores. Coordena o Laboratório de Energias Alternativas da UFC. Bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq.

José Marcos Sasaki, Universidade Federal do Ceará (UFC)

Possui graduação em Licenciatura em Física pela Universidade Estadual de Maringá-UEM (1983), mestrado em Física (1988) e doutorado em Física pelo Instituto de Física da Unicamp (1993). Desde abril de 2016 é professor Titular do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará-UFC. Tem experiência na área de Física, atuando principalmente nos seguintes temas de pesquisa: teoria dinâmica da difração de raios-x, nanopartículas e método Rietveld. É coordenador do Laboratório Multiusuários em Nanotecnologia/CNPq. Atualmente trabalha na caracterização de cristais por difração de raios x usando radiação síncrotron e na síntese de nanopartículas aplicadas em sensores ópticos e células fotovoltaicas. Publicou 121 artigos com 1840 citações (Web of Science) com Fator H=24.

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