A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a ... · do zinco, conforme a norma, tabela abaixo,...

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.


Vida útil do módulo fotovoltáico ~ 25anos

Instalações em locais remotos

Elevada taxa de corrosão atmosférica

Alta incidência de radiação solar

Metais

resistentes

à corrosão


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


O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE

Fonte: IZA, AGA


Fonte: IZA, AGA

O PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO CONTÍNUA

COMO O ZINCO PROTEGE O AÇO?


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?


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


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


Energia Solar

Ativa

Fonte: IZA, AGA

Galvanização a fogo: pós x pré galvanizado

Galvanização a fogo: pós galvanizado


Energia Solar

Ativa

Fonte: IZA, AGA

Espessura Camada Galvanização

Camada média de Zinco (µm)

Efeito das condições ambientais na durabilidade do aço galvanizado


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


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



Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, Estados UnidosPainéis solares no telhado do estaciomento



Metropolitan Tea Company, Toronto, CanadáPainéis solares no telhado



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

[email protected]

Tel.: 11 3214-1311

OBRIGADO PELA ATENÇÃO

Download gratuito no site: www.icz.org.br

A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a ... · do zinco, conforme a norma, tabela abaixo,...

Documents

Transcript of A Galvanização a fogo reduz custos e aumenta a ... · do zinco, conforme a norma, tabela abaixo,...