TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES II- TINTAS SOLARES

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E 
TECNOLOGIA DA PARAÍBA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
DOCENTE: CÍCERO JOELSON VIEIRA SILVA. 
 
 
 
FRANCISCO CARLOS LOPES DE LIMA JÚNIOR 
LIVIA STEFANNY LAURENTINO DE MOURA 
SILVANA FERREIRA DE FRANÇA 
 
 
 
 
TINTAS SOLARES 
 
 
 
 
 
 
CAJAZEIRAS - PB 
2023 
2 
FRANCISCO CARLOS LOPES DE LIMA JÚNIOR 
LIVIA STEFANNY LAURENTINO DE MOURA 
SILVANA FERREIRA DE FRANÇA 
 
 
 
 
TINTAS SOLARES 
 
 
 
 
 
Trabalho feito com intuito de finalização da 
disciplina de TECNOLOGIA DAS 
CONSTRUÇÕES II do oitavo período do 
curso de ENGENHARIA CIVIL IFPB- 
CAMPUS CAJAZEIRAS ministrada pelo 
professor e mestre CÍCERO JOELSON 
VIEIRA SILVA. 
 
 
 
 
 
CAJAZEIRAS - PB 
2023 
3 
SUMÁRIO 
 
RESUMO 4 
ABSTRACT 4 
INTRODUÇÃO 5 
DESENVOLVIMENTO 6 
MATERIAIS E MÉTODOS 8 
CONCLUSÕES FINAIS 9 
REFERÊNCIAS 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
RESUMO 
Diante de todas as adversidades e desastres ambientais, é notória a crescente 
preocupação com o meio ambiente, a energia solar vem ganhando notoriedade, 
considerando que faz parte das energias limpas e renováveis. O aumento do consumo de 
eletricidade decorrente do aumento exponencial do número de habitantes obrigou à 
significativa expansão e desenvolvimento das capacidades de produção e à criação de 
novas tendências em novas tecnologias energéticas de forma a satisfazer as necessidades. 
A indústria solar é reconhecida como uma das melhores opções para superar a futura crise 
energética, uma vez que é vantajosa em termos de disponibilidade, lucratividade, 
acessibilidade, capacidade e eficiência em comparação com outras fontes de energia 
renováveis. 
As tintas solares ou tintas fotovoltaicas são tintas capazes de absorver a radiação 
solar e transformá-la em energia elétrica. A partir da identificação da crescente demanda 
por energia, que deverá aumentar em 28 % até 2040. analisando bibliometricamente as 
principais publicações sobre o assunto é possível verificar o atual estágio de 
desenvolvimento dessa tecnologia e identificar os mais avançados trabalham na produção 
de energia. eletricidade de forma mais limpa e eficiente. 
Palavras chaves: Tintas solares, Tintas fotovoltaicas, Energia renováveis. 
ABSTRACT 
In the face of all the adversities and environmental disasters, the growing concern 
for the environment is notorious, solar energy has been gaining notoriety, considering that 
it is part of clean and renewable energies. The increase in electricity consumption 
resulting from the exponential increase in the number of inhabitants forced the significant 
expansion and development of production capacities and the creation of new trends in 
new energy technologies in order to satisfy needs. The solar industry is recognized as one 
of the best options to overcome the future energy crisis, as it is advantageous in terms of 
availability, profitability, affordability, capacity and efficiency compared to other 
renewable energy sources. 
Solar paints or photovoltaic paints are paints capable of absorbing solar radiation 
and transforming it into electrical energy. From the identification of the growing demand 
5 
for energy, which should increase by 28% by 2040. By bibliometrically analyzing the 
main publications on the subject, it is possible to verify the current stage of development 
of this technology and identify the most advanced ones working in energy production. 
electricity more cleanly and efficiently. 
INTRODUÇÃO 
De acordo com INTERNATIONAL ENERGY OUTLOOK (2017), o consumo 
total de energia mundial deve ter uma subida de 575 quadrilhões de unidades térmicas 
britânicas (BTU) em 2015 para 736 quadrilhões de BTU (215,6 quadrilhões de W) em 
2040, ou seja, um aumento de 28%, número bastante significativo e preocupante. O 
aumento no consumo de energia elétrica devido a crescente exponencial da população, 
tem demandado uma considerável ampliação na capacidade de geração, melhoria e 
criação de novas tendências para novas tecnologias energéticas, com a finalidade de 
atender a demanda. É fato que uma das aplicabilidades da eficiência energética é 
contribuir para que a redução de perdas atue como um fator compensador no 
desenvolvimento da matriz energética (NASCIMENTO, 2016). 
Por esse e tantos outros motivos, como aqui no Brasil essa procura é embalada 
por consequência de preços na conta de luz, busca por fontes de energias mais limpas e 
baratas está cada vez mais comum no planeta, afinal, é de suma importância para o futuro 
da humanidade que cada um pratique ações sustentáveis. (AGUIAR, 2021) 
Natário (2017) traz em sua fala que as fontes energéticas é um dos principais 
vetores influentes na interferência ambiental, suas instalações comprometem de forma 
direta com a dinâmica da biótica como as hidráticas, plataformas petroquímicas, energia 
geotérmica e o gás natural. As alterações climáticas são acompanhadas do aumento de 
emissões de gases do efeito estufa, como o CO2, a aplicação de sistemas renováveis são 
a solução conhecida como um processo revolucionário do enorme problema ambiental 
em que nos encontramos. 
Geller (2003) afirma que o modo com que o mundo produz e consome energia 
está proporcionando muitos impactos ambientais e sociais. Uma revolução na forma de 
produzir e consumir energia geraria muitos benefícios econômicos, ambientais e sociais. 
Essa revolução implica na melhoria da eficiência energética e na substituição das fontes 
atuais. Um futuro mantendo os padrões atuais não é nem sustentável e nem desejável, 
como já exemplificado anteriormente. 
6 
A indústria solar é reconhecida como das melhores opções para ultrapassar uma 
crise energética futura, uma vez que é vantajosa em termos de disponibilidade, custo 
eficácia, acessibilidade, capacidade e eficiência em comparação com outras fontes de 
energia renováveis (KANNAN & VAKEESAN, 2016). A tinta solar surge como um 
produto inovador para vários âmbitos como o da. O objetivo é que essa “tinta 
fotovoltaica” transforme qualquer superfície em um painel fotovoltaico em potencial. 
construção civil, e também para sustentabilidade, questões econômicas e o meio ambiente 
(HERMES et al. 2022). 
Este trabalho tem como objetivo entender a funcionalidade da tinta solar, criação 
e modelos, além de expor um material inovador na construção civil ligado à 
sustentabilidade e ao meio ambiente. A engenharia civil é fonte de muitos impactos 
ambientais e tais impactos podem ser amenizados na utilização de mais materiais com 
este, nisso se faz necessário a discussão acerca dessas inovações e sua exposição para que 
se tenha cada vez mais investimento nessas pesquisas. 
DESENVOLVIMENTO 
Partindo do princípio que as energias renováveis são oriundas de fontes 
inesgotáveis como vento e a luz natural que são captadas por painéis e que esses painéis 
são instalados nos telhados dos imóveis ou agrupados nas chamadas fazendas solares. 
Mas outra alternativa dentro dessa modalidade se apresenta para um futuro próximo: a 
tinta solar. A tinta solar está sendo estudada e desenvolvida por pesquisadores de vários 
centros de pesquisas do planeta. A aplicação seria simples, no telhado ou nas paredes, 
assim como uma tinta de parede convencional. A princípio, a tinta solar para geração de 
energia só tem a função de ser complementar, pois ainda não tem o mesmo desempenho 
que os painéis solares. Sua capacidade atual é de apenas 3% a 8% de energia solar que 
incide na superfície pintada (AGUIAR, 2021). 
Este tipo de tecnologia de tinta solar é projetado para capturar a luz solar e 
convertê-la em eletricidade. Esta camada de tinta pode então ser pintada em qualquer 
material, como paredes ou plástico. A composição química da tinta absorve a luz do sol 
e até repele a umidade, o que aumenta a durabilidade e a resistência ao meio ambiente, 
pois o oxigênioe o hidrogênio são separados um do outro. Dessa forma, é possível 
transformar o oxigênio em combustível quando usado em uma célula de energia (NASSA, 
2017). 
7 
No decorrer da pesquisa constatou-se que a 3 tipos de tintas solares das quais será 
dissertada a seguir: 
 A tinta solar com hidrogênio foi criada no Royal Melbourne Institute of 
Technology na Austrália, sua função não utiliza apenas a luz do sol, mas também a 
umidade que o sol cria quando a água evapora. A tinta coleta vapor de água do ar e gera 
eletricidade. Possui uma mistura de compostos que permitem que a tinta atue como um 
semicondutor para catalisar átomos de água em hidrogênio e oxigênio usando a energia 
da luz solar e da água do ar, além disso, esta tinta solar consiste em óxido de titânio, que 
também é encontrado em tintas de parede tradicionais que você usa para finalizar ou 
reformar sua casa ou empresa (AGUIAR, 2021). 
A tecnologia, chamada de tinta solar em nanoescala ou ponto quântico, foi 
desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Toronto, no Canadá. Essas células 
possuem semicondutores em nanoescala que são conectados a uma armadilha de fótons, 
ou seja, luz solar, o que permite que ela seja convertida em eletricidade. A grande 
vantagem dessa tinta é ser mais eficiente que os painéis solares convencionais, 
aumentando a produtividade em até 11%. Além disso, é mais barato de fabricar do que 
os elementos do mercado. Desta forma, o preço por watt de produção de eletricidade cai, 
o que pode promover ainda mais a popularidade da energia solar (QUADRAIMOB, 
2022). 
Com o nome do mineralogista russo Lev Perovski, os materiais de perovskita são 
derivados do titânio mineral de óxido de cálcio, a estrutura dessa substância foi descoberta 
em 1839, mas apenas 10 anos atrás uma equipe de pesquisa japonesa introduziu pela 
primeira vez o uso de perovskita na fabricação de células solares. As células solares de 
perovskita têm muitas propriedades, mas a mais revolucionária é que podem estar na 
forma líquida, tornando-as excelentes candidatas para tinta solar. De fato, os 
pesquisadores desenvolveram um método para pulverizar células de perovskita líquidas 
em superfícies chamadas células solares de pulverização. A primeira célula solar 
pulverizável foi desenvolvida na Universidade de Sheffield em 2014. Uma mistura à base 
de perovskita foi pulverizada na superfície para formar uma camada de retenção solar. 
(RAONI, 2019). 
No Brasil 
8 
Quanto ao Brasil é inevitável que estivesse na corrida no desenvolvimento de 
tintas fotovoltaicas visto que o posicionamento geográfico favorável do país o coloca em 
uma posição de grande potencial na geração de energia solar o que se reflete nos números 
de investidores e adeptos a essa modalidade de pesquisa. A Universidade do Extremo Sul 
Catarinense (Unesc) no estado de Santa Catarina desde agosto de 2012 já investiu cerca 
de R$1 milhão em estudos sobre tintas solares. Contudo a maior parte dos gastos são para 
a aquisição de materiais e equipamentos, como microscópio de força atômica, 
potenciostato e glovebox, que em sua maioria são importados e necessários para a atuação 
dos pesquisadores (AGUIAR, 2021). 
No processo de desenvolvimento da tinta fotovoltaica a Unesc não é a única, 
temos também as pesquisas encabeçadas pelos Centro de Desenvolvimento de Materiais 
Funcionais (CDMF) financiado pela Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado 
de São Paulo) e a pesquisa do CSEM- Brasil (Centre Suisse d’Electronique et 
Microtechnique) de Minas Gerais. Todas essas pesquisas trazem uma forma diferente de 
se implementar ou produzir as tintas fotovoltaicas, mas esse processo além de custoso aos 
materiais utilizados também exigir um grande esforço intelectual com um rigoroso 
processo de discussões de estratégias entre doutores, mestres e engenheiros; diversos 
estudos de viabilidade, pesquisas, testes em laboratórios e reuniões de resultados com as 
empresas financiadoras. (CARVALHO, 2015) 
Contudo um dos obstáculos para os pesquisadores são os fatores externos, os 
pesquisadores do CSEM Brasil e da Unesp, já possuem formas de encapsular a célula 
solar de modo a mantê-la protegida das intempéries. “Já a mobilidade iônica é um 
processo que precisamos resolver fisicamente e quimicamente. Precisamos encontrar uma 
forma de aprisionar esses íons para que eles não se movam e iniciem processos de 
degradação no material”, afirma Fernandes. “É uma dificuldade ainda maior que o 
encapsulamento” (JORNAL da UNESP, 2022). 
MATERIAIS E MÉTODOS 
Visando atingir o objetivo estabelecido, foi utilizado como processo metodológico 
a revisão sistemática, que visa identificar os estudos sobre o tema em questão, aplicando 
métodos rigorosos e sistematizados de busca, observando a qualidade e validade desses 
9 
estudos, avaliando se estão coerentes com o tema e sua aplicabilidade no contexto. 
(BERTOLOZZI et al, 2009). 
Assim, foram agrupadas informações a respeito da tinta solar e seus tipos, 
reunindo uma grande diversidade de conteúdo e disponibilizando conhecimentos 
produzidos na área. 
Os periódicos utilizados como base de dados na busca bibliográfica foram o 
Scielo, Capes, Google Acadêmico e repositórios das universidades por disporem uma 
variedade considerável de dados. Foram combinados descritores para reunir uma maior 
quantidade de artigos que contemplassem o conteúdo. Dessa forma, foram usados os 
seguintes filtros: "Tinta solar”, “Tintas fotovoltaicas", "Energia solar", "Energia 
renováveis". 
CONCLUSÕES FINAIS 
Através da revisão sistemática podemos observar que a telha solar em suas 
variedades tem um grande potencial de aproveitamento na construção civil. Sendo um 
material de grande inovação e que possui uma premissa de sustentabilidade, já que se 
encaixa perfeitamente nas energias renováveis, com o aproveitamento da luz solar para 
geração de energia elétrica, fato que o torna um material de grande custo benéfico a longo 
prazo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
REFERÊNCIAS 
 
AGUIAR, Junior. Tinta solar é mais uma fonte de energia limpa e barata para o 
futuro. CPG Click Petróleo e Gás. Disponível em: 
<https://clickpetroleoegas.com.br/tinta-solar-e-fonte-de-energia-limpa-e-barata-para-
um-futuro-sustentavel-do-planeta/>. Acesso em: 16 jan. 2023. 
BERTOLOZZI, Maria R; DE-LA-TORRE-UGARTE-GUANILO, Mônica C; 
TAKAHASHI, Renata F. Revisão sistemática: noções gerais. Revista da Escola de 
Enfermagem da USP. São Paulo, 2011. Disponível em: <https://www.scielo.org/>. 
Acesso em 27 jan. 2020. 
CARVALHO, Pedro. Centro de pesquisas mineiro produz tinta capaz de gerar 
energia solar. Época Negócios. Disponível em: 
<https://epocanegocios.globo.com/Ideias/noticia/2015/06/centro-de-pesquisas-mineiro-
produz-tinta-capaz-de-gerar-energia-solar.html>. Acesso em: 17 jan. 2023. 
DARLAN, Marcelo; DÜRKS; FERREIRA, Julio; et al. 7°Congresso Nacional do Meio 
Ambiente UMA ANÁLISE BIBLIOMÉTRICA SOBRE O DESENVOLVIMENTO 
DE UMA TINTA CAPAZ DE TRANSFORMAR A LUZ SOLAR EM ENERGIA 
ELÉTRICA. Energias Renováveis e possibilidades de aplicação Resumo. [s.l.: s.n., s.d.]. 
Disponível em: 
<http://www.meioambientepocos.com.br/ANAIS%202020/744%20UMA%20AN%C3
%81LISE%20BIBLIOM%C3%89TRICA%20SOBRE%20O%20DESENVOLVIMENT
O%20DE%20UMA%20TINTA%20CAPAZ%20DE%20TRANSFORMAR%20A%20
LUZ%20SOLAR%20EM%20ENERGIA%20EL%C3%89TRICA.pdf>. Acesso em: 16 
jan. 2023. 
ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION. INTERNATIONAL ENERGY 
OUTLOOK , 2017. Acesso em: 16 jan. 2023. 
GELLER, H. S. Revolução Energética: Políticas para um futuro sustentável., Rio de 
Janeiro: Relume Dumará, 2003. Acesso em: 16 jan. 2023. 
HTTPS://JORNAL.UNESP.BR/AUTHOR/PABLO-DIOGO. Pesquisadores 
brasileiros estão em corrida tecnológica global para desenvolver nova célula 
11 
fotovoltaica de alta eficiência. Jornal da Unesp. Disponível em: 
<https://jornal.unesp.br/2022/03/30/pesquisadores-brasileiros-estao-em-corrida-
tecnologica-global-para-desenvolver-nova-celula-fotovoltaica-de-alta-eficiencia/>.Acesso em: 17 jan. 2023. 
 
NATÁRIO, J. P. M. Sistemas fotovoltaicos: Análise comparativa de programas de 
modelação de energia. 2017. Dissertação (Programa de pós-graduação em Engenharia 
de Energias) Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, 2017. Acesso em: 16 jan. 
2023. 
 
NASCIMENTO, A. S. Energia solar fotovoltaica: Estudo e viabilidade no nordeste 
brasileiro. 2016. Dissertação (Programa de pós-graduação em Engenharia de Produção) 
- Universidade Federal da Paraíba (UFPB), 2016. Acesso em: 16 jan. 2023. 
 
Sahu, A., Yadav, N., Sudhakar, K.. Floating photovoltaic power plant: A review. 
Renewable And Sustainable Energy Reviews, v. 66, p.815-824, dez. 2016. Elsevier 
BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2016.08.051. Acesso em: 16 jan. 2023. 
 
NASSA, Thiago; MORAIS Siqueira Neto; MEYER , Rodolfo; CASARIM, Ricardo; 
GIOVANNA, Rafaela; ,MEYER, Fred; VIALLI, Andrea; et al DORANTE, Adriana. 
Tinta solar criada por cientistas transforma luz solar em energia elétrica. Portal Solar 
- Tudo sobre Energia Solar Fotovoltaica. Disponível em: 
<https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/energia-solar/cientistas-criam-tinta-
especial-que-captura-luz-solar-e-transforma-em-energia-eletrica.html>. Acesso em: 17 
jan. 2023. 
Tinta solar: confira o que é e quais são os tipos - Blog Quadraimob. Disponível em: 
<https://blog.quadraimob.com.br/tinta-solar-confira-o-que-e-e-quais-sao-os-tipos/>. 
Acesso em: 17 jan. 2023. 
RAONI BORIES. Os 3 tipos de tinta solar no horizonte da energia fotovoltaica. 
Viking. Disponível em: <https://viking-tech.com.br/os-3-tipos-de-tinta-solar-no-
horizonte-da-energia-fotovoltaica/>. Acesso em: 17 jan. 2023. 
 
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/thiago-nassa
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/siqueiraneto
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/rodolfomeyer
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/ricardo-casarin
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/rafaela-giovanna
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/fred-meyer
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/andrea-vialli
https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/author/adriana-dorante