As crescentes ambições para a energia renovável nos EUA criaram um aumento na demanda por projetos solares em todo o país, mas a mão de obra pode não conseguir acompanhar. Com o Inflation Reduction Act (IRA) abrindo caminho para um aumento na velocidade da instalação solar, a indústria precisa abordar mais do que apenas entregar módulos, hardware e software. Os recursos humanos necessários para implantar essa demanda crescente exigirão um pensamento revolucionário e que a indústria funcione de maneira diferente.
Segundo estimativas, o setor solar precisará atingir 400.000 empregos até 2030 e mais que dobrar até 2035 para cumprir as metas climáticas estabelecidas no ano passado.
Como os desenvolvedores de projetos solares podem atender demandas maiores e, ao mesmo tempo, manter os projetos no caminho certo? E como a indústria solar pode treinar milhares de trabalhadores qualificados e deixá-los prontos para trabalhar à plena capacidade?
Uma resposta é a robótica. O papel da robótica é mais importante do que nunca em meio às limitações da força de trabalho na indústria solar. A nova tecnologia desempenhará um papel crítico no desenvolvimento de projetos solares em escala de serviços públicos para ajudar a atingir as metas de energia nos EUA.
A implantação da tecnologia de robótica permite que a indústria alcance metas ambiciosas de instalação de energia solar, pois torna a construção solar mais eficiente e, ao mesmo tempo, reduz o tempo de treinamento do operador. Dos métodos de envio e embalagem, e do transporte até a instalação, a robótica oferece uma maneira de reduzir o trabalho e o tempo necessários para implantar a energia solar em escala de utilidade.
Processo e Tecnologia Robótica na Energia Solar
Muitas empresas já estão buscando desenvolver o uso da robótica na produção de energia solar em escala de utilidade. A Sarcos Technology and Robotics Corporation (Sarcos), por exemplo, usa tecnologia que fornece sistemas inteligentes de manipulação móvel para ambientes externos complexos e muitas vezes perigosos, tornando as aplicações robóticas úteis para melhorar a segurança, a produtividade e a eficiência.
A robótica da Sarcos foi aplicada nas indústrias de aviação, defesa, energia e médica. A empresa utiliza braços robóticos, controladores dirigidos por humanos, sistemas robóticos e software de autonomia avançada (inteligência artificial) “para desenvolver sistemas robóticos que capacitam os humanos a realizar seus trabalhos com segurança e eficiência”.
Aplicando a experiência em robótica à indústria solar
O uso de ‘autonomia supervisionada’ fornece funções mais seguras para operadores humanos, delegando tarefas perigosas ao robô. Quando trabalhos mais arriscados são assumidos por braços mecânicos controlados por humanos em aplicações como a construção solar, isso pode encurtar os cronogramas do projeto e reduzir acidentes e lesões.
Os módulos solares são grandes peças frágeis que exigem horas de trabalho manual significativas para serem entregues e instalados. Com os módulos solares crescendo em tamanho, eles só ficarão mais pesados e difíceis de manusear.
As grandes plantas solares geralmente estão em áreas remotas, como desertos ou encostas de montanhas. Esses locais são ótimos para projetos solares, mas podem ser exigentes para trabalhadores manuais, especialmente em condições ambientais adversas. Adicionar robótica à indústria de construção solar pode tornar a instalação do projeto mais segura e rápida.
Por meio de uma doação de US$ 1,9 milhão do Escritório de Tecnologias de Energia Solar do Departamento de Energia (SETO), a Array Technologies e a Sarcos colaboraram para implementar a robótica em projetos solares em todo o país. O programa visa desenvolver um sistema robótico para a Manipulação Autônoma Externa de Painéis Fotovoltaicos (O-AMPP). Além da Array e da Sarcos, a colaboração envolve também a JLG Industries, Mortenson e Pratt Miller.
A Sarcos usará visão computacional e aprendizado de máquina com sua tecnologia robótica autônoma para entregar, manipular e instalar módulos solares em locais desafiadores. Ao proteger os aspectos perigosos da manobra e instalação do módulo solar, esses braços robóticos inteligentes estão criando processos para mover equipamentos solares mais rapidamente e reduzir erros na construção das usinas.
A Array fornecerá a tecnologia de rastreamento solar e nossos engenheiros colaborarão com as equipes das empresas envolvidas. Ao ajudar no desenvolvimento dessa tecnologia, a Array tem o potencial de desempenhar um papel vital na mudança da face da indústria solar por meio de fluxos de trabalho e implementações totalmente novos.
Como a robótica pode ajudar os EUA a atingir as metas de energia livre de carbono
O aumento da eficiência e segurança associados à robótica tem o potencial de permitir que os desenvolvedores de projetos solares aumentem a produção para os níveis que precisamos atingir para alcançar as metas de energia de 2035 e 2050 do DOE. Essas metas exigem 95% de descarbonização até 2035 e 100% de descarbonização até 2050.
A energia solar precisaria responder por 45% da geração de eletricidade para atingir esses níveis até 2050. A Solar Energy Industry Association estima que as instalações solares precisam aumentar 60% acima das previsões atuais entre 2022 e 2030 para atender a essas metas climáticas.
De acordo com o Censo Nacional de Empregos Solares de 2020 da SEIA, The Solar Foundation, Interstate Renewable Energy Council (IREC) e BW Research, o setor está enfrentando limitações significativas de força de trabalho.
Essa escassez generalizada de mão-de-obra na indústria foi provocada em parte pelos atrasos de treinamento e mobilização da força de trabalho causados principalmente pela pandemia. Assim que o treinamento para trabalhadores qualificados em energia solar começou a aumentar, a maior parte do mundo “parou”.
Apesar desses desafios, a demanda por energia solar só aumentou. Isso é bom, mas logisticamente não há pessoas treinadas e prontas em número suficiente para atender a demanda. A robótica abre oportunidades para que as pessoas aprendam habilidades para supervisionar essas operações.
O papel da robótica no crescimento da energia solar, apesar da escassez de mão de obra
Dadas as limitações do mercado de trabalho e do processo de instalação intensivo em mão-de-obra, espera-se que a automação robótica seja um multiplicador de força crítica no esforço global para aumentar o desenvolvimento de projetos de energia solar. Desenvolver e refinar os recursos de construção robótica é essencial para impulsionar uma implantação solar que seja também mais segura para os humanos. Cria novos postos de trabalho para trabalhadores qualificados, com prazos de formação mais curtos e menos riscos quando começam a trabalhar.
Vemos a colaboração com empresas de robótica como uma das muitas etapas essenciais para ajudar a indústria solar em escala de serviços públicos a pensar em termos mais amplos e alcançar novos níveis de produtividade. Tudo isso pode tornar as metas de energia e clima dos EUA uma realidade – uma vitória para a indústria, para o clima dos EUA e para o mundo.
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