E se as turbinas eólicas enviassem eletricidade diretamente para sua casa? Se o parque eólico estivesse localizado longe da sua casa, a energia se perderia durante a longa jornada pelas linhas de energia, extinguindo-se antes de chegar à sua TV. Por outro lado, se as turbinas estivessem conectadas diretamente à sua casa, elas atingiriam o prédio com tanta força que todos os seus aparelhos eletrônicos queimariam.
As caixas de transformadores transformam a energia em uma forma gerenciável para que ela possa viajar pelas linhas de energia e alimentar residências e empresas com segurança. Infelizmente, elas têm um longo caminho a percorrer para se tornarem ecologicamente corretas. A limpeza do setor de transformadores será uma etapa crucial para tornar a energia totalmente sustentável.
Transformadores inteligentes
De acordo com a Agência Internacional de Energia, as perdas na transmissão e distribuição de energia – geralmente por meio de transformadores e linhas de energia ineficientes – chegam a 18% em algumas partes do mundo. Como a maior parte dessa energia vem de combustíveis fósseis, reduzir a perda de energia para apenas 5% poderia manter 400 toneladas métricas de dióxido de carbono fora do ar todos os anos.
No entanto, mesmo os transformadores conectados a usinas de energia renovável têm problemas de sustentabilidade. Os transformadores tradicionais são passivos, o que significa que não podem se ajustar às cargas elétricas que mudam rapidamente. Essa falha desempenha um papel importante na forma como os transformadores desperdiçam energia.
Alguns fabricantes estão começando a usar transformadores inteligentes. Esses sistemas usam sensores conectados à Internet para monitorar e gerenciar os níveis de tensão em tempo real. Ao gerenciar a eletricidade com mais eficiência, eles podem tornar a rede de energia mais limpa.
Outro aspecto dos transformadores inteligentes é que eles permitem a manutenção preditiva. Por exemplo, a Schneider Electric criou o EcoStruxure Transformer Expert para permitir que os usuários avaliem a saúde de seus transformadores. O software de monitoramento coleta amostras periódicas de óleo para prever se o transformador precisará de manutenção em breve, o que pode aumentar a vida útil da máquina.
Reciclagem mais fácil
O que acontece com os transformadores quando eles param de funcionar? Uma rápida pesquisa no Google dirá a você que os transformadores têm uma vida útil de quatro a sete milhões de anos – mas, infelizmente, essa resposta se refere aos robôs que mudam de forma em uma popular franquia de filmes. Se ao menos os eletrônicos reais durassem tanto tempo!
Normalmente, os transformadores reais se aposentam após 25 a 50 anos de serviço, quando chega a hora de reciclá-los. A reciclagem de transformadores sempre vale a pena, pois eles contêm muitos metais preciosos.
Há dois tipos básicos de transformadores: secos e cheios de líquido. Os transformadores secos são muito mais difíceis de reciclar porque suas bobinas têm um revestimento de resina epóxi ou de quartzo, e separá-lo das bobinas consome muita energia para ser prático. Os transformadores cheios de líquido são muito mais fáceis de processar, com cerca de 75% de seu material sendo reciclado ou reutilizado.
Uma mudança para transformadores 100% cheios de líquido tornaria a reciclagem muito mais fácil, assim como o uso de cobre para o enrolamento de alta tensão dentro dos transformadores.
Transformadores supercondutores de alta temperatura
Uma maneira de tornar os transformadores mais sustentáveis é se eles forem menores e mais eficientes. Os pesquisadores estão testando transformadores supercondutores de alta temperatura (HTS), que poderiam, teoricamente, transformar a eletricidade sem resistência com a ajuda de materiais supercondutores. Esses dispositivos seriam incrivelmente potentes e minimizariam as perdas de energia. Os testes de transformadores HTS ainda estão em fase experimental, mas os resultados até agora são promissores.
Núcleos mais eficientes
O núcleo de um transformador fica diretamente no centro do transformador e é um componente essencial do sistema. Ele usa indução eletromagnética para transmitir energia de uma fonte para outra.
Os núcleos tradicionais dos transformadores são feitos de aço silício, mas esse metal leva a altas perdas de energia. Atualmente, o setor de transformadores está mudando para o uso de ligas metálicas mais amorfas – que são até 80% mais eficientes do que o aço silício – nos núcleos dos transformadores.
Óleos ecologicamente corretos
Outro desenvolvimento positivo no setor de transformadores é o uso de materiais mais ecológicos. Os transformadores tradicionais geralmente contêm óleo naftênico ou parafínico, ambos provenientes de combustíveis fósseis e não são biodegradáveis. Isso significa que eles podem se tornar poluentes se forem derramados no meio ambiente. Eles também apresentam um alto risco de incêndio.
Agora, o desenvolvimento do fluido de éster biodegradável elimina o risco ambiental se o óleo for derramado. Ele se decompõe rapidamente e não prejudica o ecossistema ao redor. Além disso, ele só pega fogo a 360 graus C ( 680 graus F ) ou mais, que é o ponto de fogo mais alto de todos os óleos de transformador alternativos.
Outro benefício do óleo de transformador à base de éster é que os transformadores que o utilizam podem ser menores. Construir transformadores menores significa usar menos material – como cobre e silício – em sua construção, o que é melhor para o meio ambiente.
Novos regulamentos e políticas de energia
Tornar os transformadores sustentáveis é mais fácil com as regulamentações governamentais em vigor. Essas regras definem padrões para a construção e operação de transformadores e penalizam as empresas que não cumprem as metas de sustentabilidade. Alguns exemplos de novas leis que regem o setor de transformadores incluem:
1. Diretiva Ecodesign da Comissão Europeia
A Diretiva Ecodesign descreve os requisitos para projetar transformadores com eficiência energética e ecologicamente corretos na União Europeia. A estrutura é altamente técnica, mas essencialmente define diretrizes elétricas para empresas que constroem e operam transformadores. Ela entrou em vigor em julho de 2015.
2. Diretiva sobre Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (WEEE)
Essa organização pode ter um acrônimo um tanto bobo, mas estabelece leis muito sérias. A WEEE rege a coleta, a reciclagem e a recuperação de resíduos eletrônicos na Europa, incluindo resíduos de equipamentos elétricos e de telecomunicações.
Antes de a regulamentação entrar em vigor em 2003, as pessoas jogavam equipamentos elétricos perigosos no lixo. Agora, a reciclagem dos resíduos de transformadores e outros equipamentos elétricos desempenha um papel importante no estabelecimento de uma economia circular.
3. Padrões de conservação de energia para transformadores de distribuição
Em 2022, o Departamento de Energia dos EUA propôs novos padrões de eficiência energética para transformadores de distribuição. De acordo com os novos padrões, quase todos os transformadores teriam núcleos de aço amorfo que aumentariam significativamente sua eficiência energética. Se o governo dos EUA adotar a regra, ela entrará em vigor em 2027.
Desencadeando um movimento
A mudança para a energia renovável está bem encaminhada e trará mudanças muito necessárias para o meio ambiente e as economias do mundo. Talvez você não pense muito neles, mas os transformadores são uma parte essencial da cadeia de suprimento de energia e precisam ser sustentáveis tanto quanto as partes mais visíveis do sistema. Ao apoiar empresas que levam a sustentabilidade a sério, podemos garantir um futuro mais verde para todos.
