Biomimetismo do paraheliotropismo foliar no estudo de produção de energia elétrica em placas fotovoltaicas

Abstract

Em sistemas biológicos vegetais, como as plantas superiores, a luz solar fornece a energia necessária para a fotossíntese e crescimento das plantas, e estes processos variam em resposta à intensidade da luz incidente nas folhas (WALTERS, 2005), já que as mesmas são os órgãos especializados na captação e processamento da luz (LAWLOR, 2001). De toda a luz solar interceptada pelas folhas das plantas, apenas 20% é utilizada (MELIS, 2009). Estudos que levem ao maior aproveitamento da luz pelas plantas são perseguidos pela comunidade científica. Plantas de metabolismo fotossintético C3 (cujo primeiro composto formado na fotossíntese é uma molécula de 3 carbonos) apresentam máxima conversão de luz solar em biomassa da ordem de 4,6 %, enquanto em plantas C4 (cujo primeiro composto formado é de 4 carbonos) é de 6% (ZHU et al. 2008). Desta forma, esta disposição de placas solares aumentaria a eficiência de conversão de luz por imitar a distribuição das folhas em uma planta. Porém, está incutido nesta estratégia das plantas a maior probabilidade de captação da luz (pelos diferentes ângulos e posicionamentos foliares) ou reduzido superaquecimento das folhas. Qual dessas estratégias explicaria melhor a maior eficiência de conversão energética? Nosso estudo mostrou que as placas fotovoltaicas posicionadas de forma que mimetizam as folhas paraheliotrópicas, ou seja, acompanhando o movimento solar diário, diminuindo o ângulo de incidência de luz, apresentam um acréscimo na eficiência energética se compararmos com as estáticas a 45º, mas por algumas vezes este aumento foi insignificante, ou de significância moderada. Desta maneira, não podemos afirmar que a mobilidade das placas fotovoltaicas é essencial para sua maior eficiência, seria necessário um estudo mais abrangente, com um maior dado amostral para que possamos confirmar nossa hipótese