Sistema automatizado de limpeza de painéis fotovoltaicos para aumento de eficiência na geração solar

Abstract

A expansão da energia solar no Brasil consolidou o país como um dos principais agentes globais em geração fotovoltaica, impulsionada por incentivos regulatórios, redução de custos tecnológicos e alta disponibilidade de radiação. Contudo, o desempenho dos módulos fotovoltaicos é reduzido pelo acúmulo de poeira, partículas sólidas e resíduos orgânicos sobre a superfície dos painéis. Estudos relatam quedas de eficiência entre 10% e 30%, o que compromete a viabilidade econômica de pequenos e médios geradores e estende o prazo de retorno do investimento inicial. As soluções atualmente empregadas concentram-se em limpeza manual ou em robôs industriais. A primeira implica risco ocupacional e custos recorrentes; a segunda apresenta alto custo de aquisição e operação, sendo inviável para sistemas residenciais e de menor porte. Este estudo apresenta um protótipo robótico compacto, leve e de baixo custo, projetado para executar limpeza automatizada de painéis fotovoltaicos de forma segura. A metodologia envolveu modelagem mecânica em 3D, prototipagem aditiva, montagem eletromecânica, programação embarcada em linguagem C e rotinas de apoio em Python, além de testes em superfícies experimentais. Os resultados indicaram deslocamento estável por esteiras, monitoramento remoto por câmera, robustez estrutural do chassi e remoção eficiente de material particulado aderido. Conclui-se que o protótipo desenvolvido representa uma alternativa tecnicamente viável e economicamente acessível para reduzir custos de manutenção, preservar a eficiência operacional e apoiar a sustentabilidade da geração distribuída no contexto brasileiro contemporâneo em larga escala.