O revestimento de hidrogel para painéis solares aumenta a eficiência da produção de energia Em muitas cidades densamente povoadas, os painéis solares estão sujeitos a sombra parcial, poeira em suspensão, fachadas que refletem o calor e telhados que se transformam em verdadeiros fornos sob o sol. Tudo isso acaba por criar um problema silencioso, mas constante: os chamados «pontos quentes», áreas do painel que aquecem mais do que o normal e reduzem a eficiência de todo o sistema. Menor produtividade, maior desgaste e, em casos extremos, riscos elétricos.
A equipa da Universidade Politécnica apresentou uma solução que não parece impressionante, mas que vai direto ao cerne do problema: um revestimento de hidrogel simples, económico e compatível com os painéis já instalados. Não requer o redesenho do esquema ou a alteração da estrutura do módulo. É aplicado, deixado a agir e, essencialmente, faz o que a água faz melhor quando evapora: leva consigo o calor. Esta abordagem é particularmente adequada para ambientes urbanos, onde os sistemas solares em telhados e fachadas — conhecidos como BIPV, building-integrated photovoltaics— já fazem parte da paisagem. Aqui, cada por cento de eficiência é importante. E não apenas por causa das contas de eletricidade.
Como funciona e por que é importante para a cidade
O revestimento, desenvolvido por uma equipa liderada por um professor e investigador, baseia-se num princípio simples: o hidrogel retém a água na sua estrutura e a liberta gradualmente por evaporação. Este processo absorve o calor do painel, reduzindo a temperatura nas zonas mais expostas à radiação ou à sombra irregular. Em testes controlados, os investigadores observaram uma queda de temperatura de até 16 °C em pontos quentes, acompanhada por um aumento de potência de até 13 %. Este não é um número insignificante. Num sistema doméstico, isso pode significar várias centenas de quilowatts-hora por ano. Num edifício público ou num prédio de apartamentos, a diferença começa a afetar o balanço energético anual.
BIPV, calor urbano e estabilidade a longo prazo
Os sistemas solares integrados em edifícios desempenham um papel fundamental nas estratégias de descarbonização das cidades. Cidades como Hong Kong ou Singapura já os utilizam como referência para avaliar soluções escaláveis em climas quentes e húmidos. De acordo com as estimativas da equipa, este tipo de cobertura pode aumentar a produção anual em cerca de 6,5 % e 7,0 %, com um período de retorno do investimento de 3 a 5 anos, dependendo do preço local da eletricidade e da dimensão da instalação.
Além dos números, há ainda a questão da estabilidade do sistema. Os pontos quentes não só reduzem a eficiência. Em estudos anteriores com milhões de módulos fotovoltaicos, uma parte significativa apresentava defeitos térmicos com um aumento de temperatura superior a 21 °C em determinadas áreas. Este calor adicional acelera a degradação dos materiais internos e, em situações extremas, pode até criar risco de incêndio. Qualquer tecnologia que reduza esta tensão térmica também contribui para a segurança.
Materiais simples, durabilidade real
Um dos pontos fracos de muitos hidrogéis tradicionais é a sua tendência para rachar ou encolher com o tempo. A equipa resolveu este problema combinando um polímero natural, a hidroxietilcelulose, com uma estrutura fibrosa conhecida como fio de algodão folhoso, na matriz do hidrogéleo. O resultado foi um material que mantém melhor o seu volume e integridade após meses de exposição ao sol, vento e chuva. Enquanto alguns hidrogéis tradicionais podem perder até metade do seu volume com o uso prolongado, este novo revestimento limita essa retração a valores mais moderados. Na prática, isso significa menos manutenção e maior confiabilidade para instalações que, em muitos casos, estão localizadas em telhados de difícil acesso.
Potencial
Este tipo de revestimento abre as portas para uma geração de soluções solares mais adaptadas à realidade das cidades. É possível imaginar programas municipais de reabilitação energética que incluam não só a instalação de painéis, mas também a melhoria do desempenho através de tecnologias passivas de refrigeração. Em edifícios públicos, escolas ou centros médicos, onde a estabilidade do abastecimento e os custos operacionais são muito importantes, um aumento de 5% ou 7% na produção anual pode libertar recursos para outros serviços. Em edifícios residenciais, isso pode significar a diferença entre cobrir apenas parte do consumo e aproximar-se da autossuficiência total.
