A busca por alternativas aos combustíveis fósseis e pela ampliação do uso de energias renováveis impulsionou o desenvolvimento de uma nova tecnologia para o setor solar no Brasil. Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) e da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) criaram uma superfície de absorção seletiva à base de ilmenita (óxido de ferro e titânio) destinada à aplicação em coletores solares térmicos.
A inovação resultou na concessão, no dia 9 de dezembro, de uma patente pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi), registrada sob o número BR 102020013512-0. O invento é assinado pela professora Kelly Cristiane Gomes, do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (Cear/UFPB), e pelos pesquisadores Gustavo César Pamplona de Sousa, Wanderley Ferreira de Amorim Júnior e Raimundo Nonato Calazans Duarte, da UFCG.
A tecnologia consiste na funcionalização do minério ilmenita para uso como revestimento de uma superfície absorvedora seletiva de radiação solar. Os revestimentos foram produzidos por meio de plasma intensificado localizado, técnica conhecida como cátodo oco. Segundo o pesquisador Gustavo Pamplona, o método possibilitou um aumento significativo da absorção da radiação solar, aliado a uma baixa emissão térmica, característica essencial para a eficiência dos coletores.
Atualmente, a eficiência dos coletores solares fototérmicos é limitada pela elevada perda de energia por emissão de radiação térmica, o que restringe as temperaturas de operação a valores inferiores a 100 oC. Esse fator reduz a aplicabilidade da tecnologia em diversos contextos. Para superar essa limitação, revestimentos superficiais nas placas absorvedoras têm sido apontados como solução, por modificarem as relações de ganho e perda de energia do sistema.
Os resultados obtidos com a tecnologia produzida à base de ilmenita indicaram elevado potencial absortivo e perdas emissivas inferiores a 14%. Atrelado a isso, o baixo custo de produção adotado no desenvolvimento da tecnologia favorece sua implementação em larga escala. Destaca-se que, apesar de o titânio metálico possuir propriedades adequadas para uso como superfícies absorvedoras para emprego solar, o material não é muito empregado devido aos elevados custos de produção, onde apenas o minério bruto pode chegar a valores de U$ 6,70 a US$ 20 por quilograma (kg) e, quando transformado em componentes de alto desempenho (como superfícies seletivas), os custos de processamento podem aumentar consideravelmente (até U$ 100/kg).
Para Gustavo Pamplona, o diferencial da tecnologia está diretamente associado ao seu potencial de redução de custos e de ampliação do acesso à energia solar térmica. “Diferentemente das superfícies seletivas comerciais convencionais, que utilizam titânio metálico com processamento de alto custo, a solução desenvolvida faz uso de um minério abundante no Brasil e com menor complexidade de processamento, o que pode refletir em uma diminuição significativa no custo final dos coletores solares”, destaca.
A expectativa de redução de custos é reforçada pela ampla disponibilidade de ilmenita no território nacional. Dados do Anuário Mineral Brasileiro 2023 e do Sumário Mineral Brasileiro 2023 (ano-base 2022) indicam que o Brasil possui reservas de titânio, principalmente ilmenita e rutilo, na ordem de 10,4 milhões de toneladas, distribuídas principalmente nos estados da Bahia, Espírito Santo, Pernambuco, Goiás, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Santa Catarina e Paraíba (destaque nacional). Neste último, o município de Mataraca concentra os depósitos mais relevantes, tanto em reservas quanto em produção.
Para a professora Kelly Gomes, outro aspecto estratégico da inovação é o fortalecimento da cadeia produtiva nacional, uma vez que a tecnologia se baseia em recursos minerais disponíveis no território brasileiro e em processos desenvolvidos no ambiente acadêmico. Para ela, “a ilmenita é um ativo estratégico para o Nordeste, especialmente para aplicações tecnológicas”. Segundo a inventora, essa característica abre perspectivas para futuras parcerias com o setor industrial, com vistas à transferência de tecnologia e à produção em escala comercial.
*Matéria publicada originalmente na edição impressa do dia 20 de dezembro de 2025.