Até o ano que vem, o calor produzido pela caldeira de gás responsável pelo aquecimento da piscina do Centro de Treinamento Esportivo (CTE) da UFMG será obtido por meio da energia térmica advinda de duas microturbinas de cogeração de energia, infraestrutura que será incorporada à minirrede de energia gerenciada pelo Projeto Oásis UFMG, uma das ações do Programa UFMG Sustentável (leia mais ao fim deste texto).

As microturbinas serão utilizadas para geração de energia elétrica, e o calor resultante será direcionado para o aquecimento da piscina. Na prática, a mudança tornará o CTE autossuficiente em relação à energia que consome, já que a estimativa é que as microturbinas sejam capazes de produzir mais energia do que o complexo esportivo demanda diariamente para o seu pleno funcionamento.

O contrato para a realização do projeto de instalação das microturbinas de energia, em substituição ao atual sistema baseado em caldeira de gás, foi assinado em meados deste ano pela UFMG e pela Fluxo Soluções Integradas, empresa que faz a distribuição da Capstone Green Energy no Brasil. A Capstone é a fabricante das microturbinas que estão em vias de serem instaladas no CTE. “A ideia é continuar queimando gás, mas agora não mais na caldeira, e sim nas microturbinas. Com isso, continua-se gerando o calor necessário para aquecer a piscina, mas, ao mesmo tempo, gera-se energia elétrica. A ideia é fazer o que chamamos de cogeração: em vez de só gerar calor com o gás, gera-se energia elétrica, e, com o calor que sobra da turbina, faz-se o aquecimento da piscina”, explica Rafael Picasso Amarante, gerente de produtos da Fluxo.

Consumo racional
O professor Braz de Jesus Cardoso Filho, do Departamento de Engenharia Elétrica e coordenador técnico do projeto, explica a vantagem do novo sistema. “A gente vai consumir menos gás? Não. O que vai ocorrer é um melhor aproveitamento do gás que já consumíamos. Quando se queima gás para produzir apenas calor, o rendimento é baixo: o nível de eficiência fica em torno de 30%, 40%. Já quando se queima gás para produzir eletricidade e calor, o nível de eficiência dessa queima sobe para algo próximo de 90%. Ou seja, queima-se a mesma quantidade de gás, mas produz-se muito mais energia”, demarca. Segundo Braz, foram adquiridas duas microturbinas que fornecem, cada uma, até 65 kW de energia elétrica – somadas, elas têm capacidade de entregar 130 kW de energia, em potência contínua.

Na quarta-feira passada, 4 de setembro, representantes da Fluxo fizeram uma nova visita técnica ao CTE para coletar dados necessários para a instalação do novo sistema. O grupo foi recebido, entre outros, pelo professor Braz Cardoso e pelos diretores Gustavo Pereira Côrtes, da Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional (EEFFTO), e Maicon Rodrigues Albuquerque, do CTE. “Estamos entrando na fase de engenharia, isto é, de preparar a interligação do sistema, propriamente, para dar andamento à instalação”, comentou Rafael Amarante durante a visita. “As microturbinas foram compradas em julho e estão atualmente em fase de fabricação”, ele conta. “Assim que estiverem prontas, vamos instalá-las na sala de máquinas e interligá-las com o sistema de água quente já existente.” Feita a ligação, as microturbinas vão passar a entregar energia elétrica para o barramento elétrico paralelamente ao processo de geração de energia térmica para a piscina.

Compactas, as microturbinas praticamente não demandarão intervenções na infraestrutura espacial da sala de máquinas do CTE para serem instaladas. Sua alimentação continuará sendo feita com o gás fornecido pela Companhia de Gás de Minas Gerais (Gasmig), que já abastece a caldeira em uso. Segundo os envolvidos no projeto, as microturbinas ficam prontas ainda neste ano, e a instalação do novo sistema deve ser concluída ainda no primeiro semestre de 2025, ocasião em que terá início a operação desse sistema de cogeração de energia.

A mudança no sistema e a viabilidade da sua implantação vinham sendo estudadas desde 2018 no âmbito de um programa mais amplo, o UFMG Sustentabilidade.

'Energia despachável'
Diferentemente do sistema baseado em caldeira, as microturbinas são feitas para funcionar sem interrupção. “Em princípio, o sistema gera energia sete dias por semana, 24 horas por dia, direto. É o que a gente costuma chamar de fonte de energia despachável: a hora que precisa, tem”, explica Braz. Entre outras vantagens, esse sistema contribui para que não haja variações de temperatura na água da piscina.

A manutenção de uma temperatura exata da água da piscina (entre 26º e 27º, por exemplo, a depender da modalidade dos treinos, se olímpica ou paralímpica) é essencial para a preparação dos atletas de alto desempenho. Além disso, a mudança vai possibilitar a automatização de processos relacionados à manutenção da piscina (como a filtragem), na medida em que o sistema, em tese, nunca é desligado.

A geração de energia elétrica que vai derivar das microturbinas deve ser destinada sobretudo ao próprio Centro de Treinamento Esportivo, que, com a novidade, passa a se tornar, na prática, autônomo energeticamente. Contudo, a expectativa é que essa produção chegue mesmo a exceder a própria necessidade do CTE. Se isso ocorrer, o excedente ficará à disposição da minirrede de energia própria da Universidade que vem sendo implantada pelo Projeto Oásis UFMG.

Diversidade de fontes

Estruturado a partir de 2018, o Projeto Oásis UFMG, coordenado pelo vice-reitor Alessandro Fernandes Moreira, consiste na instalação de distintas tecnologias para captação, produção e armazenagem de energia na Universidade, tornando-a mais autônoma – no limite, autossuficiente – em relação aos fornecimentos externos. 

Proposto e idealizado pela Comissão Permanente de Gestão Energética Hídrica e Ambiental (CPGEHA) da Universidade, o Oásis UFMG é desenvolvido no âmbito do Laboratório Tesla Engenharia de Potência, do Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia, em parceria com o Departamento de Gestão Ambiental (DGA) da Pró-reitoria de Administração.

Em 2022, um grande passo foi dado com a instalação de usinas fotovoltaicas (placas de energia solar) nos telhados dos três Centros de Atividades Didáticas (CADs) do campus Pampulha, o que, de saída, já tornou os três prédios autossuficientes. A instalação das usinas resolveu duas demandas da Universidade de uma só vez: reduziu os gastos com as tarifas de energia elétrica e estruturou fontes de geração limpas e sustentáveis, meta indicada no Plano de Desenvolvimento Institucional (PDI) da Universidade. Na época, o professor Braz Cardoso lembrou que o plano da UFMG é fazer a operação energética do campus Pampulha em perspectiva “ilhada”, de modo que, se faltar energia fornecida pela Cemig, a geração própria da Universidade seja capaz de sanar as necessidades emergenciais.

Agora, com a instalação das microturbinas no CTE, o projeto Oásis UFMG dá um novo passo – desta vez, na direção da diversidade das fontes de geração, afirma Braz Cardoso. “A maior parte das minirredes existentes são baseadas em um único tipo de fonte – normalmente, a energia fotovoltaica, com armazenagem em baterias. A esse recurso nós estamos agregando uma fonte de energia totalmente diferente e independente, o que é uma característica muito interessante da nossa minirrede: ela passa a contar com duas fontes de energia, o que é importante do ponto de vista da autonomia. Caso, em algum momento, haja algum imprevisto [por exemplo, o mau tempo prolongado] que afete a geração da usina fotovoltaica, teremos, em compensação, a produção de energia via gás”, destaca.

Armazenamento de energia
Atualmente, o excedente de energia produzido na Universidade é remetido à Cemig e se transforma em créditos de consumo ou em compensações similares. Em breve, isso pode mudar. Braz Cardoso informa que já está em análise a estruturação de um sistema de armazenagem dessa energia em baterias no CAD3, de forma que o excedente possa ser mantido na UFMG e usado estrategicamente em seu fluxo dinâmico de demanda. Segundo o professor, a previsão é que esse sistema seja contratado e instalado na Universidade nos próximos meses.

O vice-reitor Alessandro Fernandes Moreira afirma que os benefícios da estruturação de uma minirrede de energia na UFMG transcendem a redução dos gastos com energia. “Estamos trabalhando, sobretudo, para tornar cada vez mais eficiente o uso da energia que geramos e consumimos. Além disso, o Projeto Oásis, que é o grande guarda-chuva de nossas ações nesse campo, está se consolidando como um importante ambiente de pesquisa de alternativas para geração de energia elétrica, de forma eficiente e sustentável, resultando no desenvolvimento de diversos trabalhos de iniciação científica, mestrado e doutorado”, explica o vice-reitor.

Dimensões da sustentabilidade
O Projeto Oásis é um dos eixos do UFMG Sustentável, programa institucional que tem o objetivo de divulgar ações relacionadas à sustentabilidade nos campi da Universidade, com ênfase nas dimensões energética, hídrica e ambiental.

O conceito de sustentabilidade compreende, portanto, o uso racional de água e energia por meio da melhoria nos sistemas de abastecimento com a adoção de fontes alternativas que visam à redução das despesas associadas a esses consumos, à consciente geração de resíduos sólidos e o seu gerenciamento ambientalmente adequado e à promoção da educação ambiental na esfera administrativa e acadêmica e sua disseminação na sociedade.

As ações do UFMG Sustentabilidade podem ser conhecidas no site oficial do programa.