Post on 08-Nov-2018
A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a durabilidade das
estruturas dos painéis fotovoltaicos.Junho/2018
VISÃO: LIDERAR E APOIAR OS SETORES DOS METAIS ZINCO, NÍQUEL E CHUMBONO DESENVOLVIMENTO E DISSEMINAÇÃO DE SUAS APLICAÇÕES E USOSUSTENTÁVEL 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.
ICZ
Fonte: Pereira et alii, 2004.
Heliotérmica
•Disco Parabólico
•Torre Central
•Cilindro Parabólico
Fotovoltaica
•Geração Centralizada
•Conexão à Rede
Solar Térmica
•Aquecimento de Água
• Secagem
•Refrigeração
•Piscinas Solares
•Aquecimento Industrial
•Concentradores
Energia Solar
Ativa
Koshimizu, Hokkaido Japan – Fotovoltaica.Mc Donald, Ohio EUA – Fotovoltaica.
Exemplos de aplicações de energia solar térmica.
Fonte: Pereira et alii, 2004.
Aplicações da Energia Solar
Abnegoa Solucar CSP, Sevilha Espanha – Heliotérmica.
Estrutura dos Painéis Fotovoltáicos
Geralmente são estruturas metálicas ou madeira, utilizadas para a fixação dos módulos dos painéis
nos telhados (rooftop) ou no solo
Fonte: eCycle.
As estruturas de suporte são variadas e dependem do:
• modelo
• inclinação
• local da instalação
• material do qual o painel é formado
O Nordeste é a região de maior radiação solar, comparável às
melhores regiões do mundo como Dongola (deserto Sudão), e
Dagget (deserto de Mojave)
Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil, IZA
14 - 16 MJ/m²/dia
16 - 18 MJ/m²/dia
18 - 20 MJ/m²/dia
20 - 22 MJ/m²/dia
Localidade LatitudeRadiação 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
Variação da Radiação Solar no Brasil
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,
Mapa da Radiação Solar no Brasil
Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil, ICZ.
Mapa da Corrosão no Brasil
ABNT NBR 14643: 2001 - Corrosão atmosférica -
Classificação da corrosividade de atmosferas.
CORROSÃO X PIB
• 1 a 5% do PIB
(www.corrosioncost.com)
Perda por corrosão no Brasil:
• 4% do PIB (fontes: USP / IZA) = R$ 264 bilhões (2017)
• 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
Os Custos da Corrosão
Cerca de 30% da produção mundial de ferro e aço é perdida com a corrosão
Fontes: NACE – IPT - IZA
Seleção de Materiais
Vida útil do módulo fotovoltaico ~ 25anos
Instalações em locais remotos
Elevada taxa de corrosão atmosférica
Alta incidência de radiação solar
Avaliar materiais que requerem cuidados
especiais e maiores custos de manutenção constante.
Seleção de Materiais
Vida útil do módulo fotovoltáico ~ 25anos
Instalações em locais remotos
Elevada taxa de corrosão atmosférica
Alta incidência de radiação solar
Metais
resistentes
à corrosão
Seleção de Materiais
Resistente à radiação UV
Resistente à corrosão
Boa resistência mecânica
Custo competitivo em relação a outros metais como Alumínio e Aço Inoxidável
O AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE
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%
97%
Eletrolítica Imersão a quente (HDG)
Evitando a Corrosão
Contínua
Eletrolítica
Formas
de
GalvanizaçãoImersão
a
Quente
Geral (por
Batelada)
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
Evitando a Corrosão
O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE
Fonte: IZA, AGA
Evitando a Corrosão
Fonte: IZA, AGA
O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO CONTÍNUA
COMO O ZINCO PROTEGE O AÇO?
Evitando a Corrosão
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.
COMO O ZINCO PROTEGE O AÇO?
Evitando a Corrosão
Barreira Catódica
Formação de sais
de Zn que vedam
as cavidades
ÂnodoCátodo
Revestimento AnódicoSubstrato de aço
Gama (Fe3Zn10)73-80% Zn
Delta
(FeZn7)89-93% Zn
Zeta
(FeZn13)93,7-94,3% Zn
Eta (Zn)100% Zn
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.
Revestimento
sem zinco ou
danificado com
áreas menores
ou iguais a 8
mm2.
Características do revestimento formado
AÇO GALVANIZADO = RESISTÊNCIA
Evitando a Corrosão
A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica
Energia Solar
Ativa
Fonte: IZA, AGA
Galvanização a fogo: pós x pré galvanizado
Galvanização a fogo: pós-galvanizadoNota:
O pós-galvanizado apresenta maior espessura de zinco que proporciona maior vida útil.
Galvanização a fogo: pré-galvanizado
A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica
Energia Solar
Ativa
Fonte: IZA, AGA
Galvanização a fogo: pós x pré galvanizado
Galvanização a fogo: pós galvanizado
A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica
Energia Solar
Ativa
Fonte: IZA, AGA
Espessura Camada Galvanização
Camada média de Zinco (µm)
Efeito das condições ambientais na durabilidade do aço galvanizado
A Importância do Zinco na Energia Fotovoltaica
Energia Solar
Ativa
Fonte: IZA, AGA
É possível estimar uma vida útil do aço galvanizado a fogo, baseando-se na taxa média anual de corrosãodo zinco, conforme a norma, tabela abaixo, ABNT NBR 14643: 2001 - Corrosão atmosférica - Classificaçãoda corrosividade de atmosferas.
Fixadores
Energia Solar
Ativa
Fonte: IZA, AGA
NBR 14267 – Elementos de fixação – Peças roscadas com revestimentos de zinco por imersão a quente
- Especificação
Fixadores
Fonte: IZA, AGA
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.
Custos
A galvanização reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas de painéis fotovoltaicos
0
50
100
150
200
inic
ial
2,5
ano
5 an
os
7,5
anos
10 a
nos
12,5
anos
15 a
nos
17,5
anos
20 a
nos
22,5
anos
25 a
nos
Galvanizada
Pintada
Custo
Ano
Sustentabilidade
A galvanização atende aos parâmetros da sustentabilidade
Usina Fotovoltaica Pirapora – Minas Gerais – Junho 2016Capacidade de 400 MW
Exemplos de Solução
ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO (pós)
Parque de Ituverava , Tabocas do Brejo Velho, Bahia – 2017Capacidade de 254 MW, estendidos por até 550 hectares
Exemplos de Solução
ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO
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;
Arena de Pituaçu – Salvador (BA) abril 2012Pioneira na América Latina de energia solar para estádios
Exemplos de Solução
ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO
Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, Estados UnidosPainéis solares no telhado do estaciomento
Exemplos de Solução
ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO
Metropolitan Tea Company, Toronto, CanadáPainéis solares no telhado
Exemplos de Solução
ESTRUTURA DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM AÇO GALVANIZADO
Conclusão
A galvanização reduz custos e aumenta a durabilidade das estruturas de painéis fotovoltaicos
• Zn fornece proteção por barreira e proteção catódica
• Apresenta um baixo custo no ciclo de vida do projetoDurabilidade
• Reduz a necessidade de manutenção e retoques
• Durabilidade de 75 anos ou mais livre de manutençãoManutenção
• Zn é essencial para a vida e é 100% reciclável
• Prolonga a vida do açoSustentabilidade
• Recobrimento total da peça
• Aumenta a vida útilProteção
FOTO
Ricardo Suplicy Goes
ricardo.goes@icz.org.br
Tel.: 11 3214-1311
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
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