A aluna de Ciências, Sara Freitas, tem vindo a desenvolver o projeto pelo qual foi galardoada, desde 2013. Para ela, o curso em Ciências foi fundamental para as tarefas que hoje desempenha. Para além das atividades com ligação direta à sua área de estudo, foi também na Faculdade que descobriu o "gosto por comunicação de ciência". Fique a saber mais pormenores sobre a cientista na entrevista a seguir apresentada.
Como surge a candidatura ao Prémio Fundação Gulbenkian Estímulo à Investigação?
Sara Freitas (SF) - Esta candidatura surge por sugestão do meu orientador de doutoramento, o professor Miguel Centeno Brito, do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia (DEGGE). Uma vez que me encaixava nas condições impostas para a candidatura, resolvi aceitar o desafio e levar a concurso uma proposta de investigação que está no cerne do meu doutoramento em Sistemas Sustentáveis de Energia (programa doutoral do MIT Portugal), a desenvolver em Ciências, no laboratório associado Instituto Dom Luiz (IDL).
Em que consiste o trabalho pelo qual foi distinguida?
SF - O trabalho consiste em validar experimentalmente o modelo numérico 3D de potencial solar (apelidado de “SOL”), desenvolvido por uma equipa de investigadores do DEGGE e que foi primeiramente testado recorrendo a um Modelo Digital da Superfície associado aos edifícios de Ciências. Ou seja, tendo em conta as características e o modo de funcionamento dos dispositivos usados para a produção de energia elétrica a partir da radiação vinda do sol (a energia fotovoltaica), e partindo de um exemplo real de painéis fotovoltaicos instalados num edifício em ambiente urbano, irei comparar a produção de energia estimada através do modelo numérico “SOL” com os dados experimentais medidos junto dos painéis fotovoltaicos reais. A análise irá decorrer, numa primeira fase, tendo como caso de estudo real o sistema fotovoltaico instalado na fachada do edifício Solar XXI, pertencente ao Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), localizado em Lisboa. Consoante os resultados obtidos, poderão ou não ser introduzidas melhorias no modelo, pretendendo-se, mais tarde, realizar o mesmo tipo de análise comparativa com sistemas reais instalados noutros locais do mundo.
Que importância considera ter para o contexto científico em que se insere?
SF - O modelo 3D com que vou trabalhar possui algumas publicações recentes em revistas científicas, pelo que a criação de um procedimento de validação experimental é essencial, uma vez que tal metodologia é inexistente entre os métodos com objetivos semelhantes e já desenvolvidos. A dificuldade na validação destas ferramentas cresce com a complexidade das mesmas, pelo que estando estabelecida irá possibilitar a comparação entre as ferramentas de cálculo de potencial solar em meio urbano e aferir quais as mais adequadas a determinados casos de estudo.
Como decorreu o trabalho de investigação?
SF - O plano de investigação tem sido pensado desde que comecei o meu doutoramento na FCUL em Dezembro de 2013, no entanto é agora que os trabalhos vão formalmente avançar.
Que aplicação prática tem ou terá este trabalho?
SF - Este trabalho de investigação irá focar a importância que as aplicações de energia fotovoltaica terão num futuro relativamente próximo (pois o custo dos painéis fotovoltaicos tem vindo a descer significativamente ao longo dos últimos anos), nomeadamente em ambiente urbano onde o consumo de eletricidade é elevado e varia ao longo dos dias e do ano. A validação de uma ferramenta como este modelo 3D, que permite estimar as zonas de uma cidade e dos edifícios onde o aproveitamento da energia solar será maior, ajudará ao planeamento urbano e de projetos, que deve ser progressivamente orientado com uma perspetiva ao uso tanto de telhados como das fachadas dos edifícios, de maneira a torná-los cada vez mais os produtores da energia que eles próprios necessitam e, assim, descentralizar a produção energética. Neste sentido, ao serem contabilizadas as fachadas dos edifícios para a produção - em vez de somente os telhados, como dita a solução convencional - há todo um valor acrescentado na medida em que a produção de energia solar se dará mais de acordo com o consumo: uma fachada virada a Este produz mais de manhã, uma fachada a Oeste produz mais à tarde.
O que o distingue dos restantes trabalhos da área?
SF - Finalmente, sendo este modelo numérico algo inovador, existem porém outros métodos com objetivos semelhantes, pelo que uma última etapa contempla a sua comparação como modelo “SOL” já validado.
A grande novidade neste modelo numérico é a sua capacidade de retratar o comportamento das sombras projetadas pelas envolventes à escala de uma cidade, fenómenos estes de extrema relevância que afetam dramaticamente a produção energética a partir do sol. Tais cálculos são feitos tendo em conta as características do clima e da morfologia dos edifícios e dos elementos existentes na área em estudo, assim como o movimento aparente do sol ao longo dos dias e do ano e o modo como os raios solares interagem com as diferentes superfícies – tudo isto, pois, traduzido numa linguagem de programação computacional. Dado que o comportamento da radiação solar é mais difícil de estimar no caso das superfícies verticais do que nas horizontais, o trabalho de validação do modelo numérico “SOL” será então feito através de sistemas fotovoltaicos instalados nas fachadas dos edifícios – o que é ainda relativamente difícil de encontrar, sendo o edifício Solar XXI um caso singular.
De que forma os ensinamentos adquiridos na FCUL foram/são importantes para o desenvolvimento deste trabalho?
SF - Os ensinamentos que adquiri em Ciências são relativos à minha formação no Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente (MIEEA), do DEGGE. Assim que me comecei a interessar particularmente pela energia fotovoltaica encontrei sempre quem me ajudasse e esclarecesse, nomeadamente os professores e doutorandos/investigadores pertencentes ao grupo de investigação em Energia do DEGGE, com quem hoje tenho o prazer de trabalhar.
O curso em si transmitiu-me conhecimentos essenciais e as ferramentas base para as tarefas que atualmente tenho em mãos. Além disso, ter contacto com grupos de estudantes de Ciências (como o Energia nas Escolas, por exemplo) e organizar visitas ao Campus Solar e à central de mini-geração fotovoltaica nos telhados de Ciências, trouxeram-me um forte sentido de interação em equipa e um gosto por comunicação de ciência, também muito importante visto que o tema que me propus investigar está diretamente relacionado com o público em geral.
O que significa para si esta distinção?
SF - Estar entre os oito felizes distinguidos pelo Prémio de Estimulo à Investigação atribuído pela Fundação Calouste Gulbenkian significa não só o reconhecimento de uma ideia fascinante e inovadora, desenvolvida pela equipa que criou o modelo numérico com que irei trabalhar, como um sinal de que existe uma preocupação crescente face à necessidade de se investigarem soluções alternativas e descentralizadas para a produção de energia - o que para mim tem um valor especial uma vez que representa a ideia base do curso em que me formei. Por outro lado, no contexto atual, em que os apoios à investigação no nosso país têm vindo a diminuir, a quantia monetária inerente ao Prémio irá permitir-me uma maior flexibilidade em deslocações a outros centros de investigação em energia solar no estrangeiro, uma vez que o contacto multidisciplinar entre investigadores e profissionais (engenheiros, arquitetos, técnicos) é crucial quando se pretende criar uma ponte entre uma tecnologia de produção energética e as infraestruturas urbanas.
