Aço ou alumínio: qual é o melhor material para estruturas solares?

Neste comparativo, vamos analisar detalhadamente os dois materiais mais utilizados no suporte de usinas e sistemas fotovoltaicos: o aço e o alumínio.

Escolher o material da estrutura fotovoltaica para energia solar é um passo crítico. A decisão errada pode impactar o orçamento da obra, atrasar a montagem e encurtar a vida útil do sistema devido à corrosão e falhas estruturais.

Para orientar integradores, EPCistas e projetistas, avaliamos as propriedades operacionais de cada metal a partir dos seguintes critérios:

• Peso e logística no canteiro de obras;
• Resistência e rigidez mecânica;
• Comportamento diante da corrosão;
• Geometria e flexibilidade de montagem;
• Aplicação em estruturas mistas;

Compreender as diferenças entre o aço para usina solar e o perfil de alumínio fotovoltaico garantirá que você especifique o material ideal para a necessidade.

 

Aço e alumínio no mercado fotovoltaico

No mercado atual, o aço e o alumínio não devem ser vistos como concorrentes excludentes. A engenharia aplicada moderna mostra que ambos são materiais para estruturas fotovoltaicas indispensáveis, atendendo a desafios específicos do terreno ou da cobertura.

Com parque fabril próprio, extrusora de alumínio e linhas de conformação de aço, a SSM do Brasil domina a transformação de ambos os metais. Por não depender da venda de apenas uma matéria-prima, a SSM desenvolve soluções em alumínio anodizado, aço estrutural e sistemas híbridos (estruturas mistas), oferecendo uma visão imparcial e técnica.

 

Comparação de características

1. Peso, manuseio e logística

• Estrutura solar de alumínio: O alumínio possui densidade de ~2,7 g/cm³, sendo cerca de um terço mais leve que o aço. Essa leveza facilita o transporte, exige menos da estrutura do telhado e agiliza o manuseio em coberturas com acesso limitado.

• Estrutura solar de aço: Com densidade próxima a 7,85 g/cm³, o aço é mais pesado. Em usinas de solo e carports, a massa adicional traz estabilidade contra ventos, mas exige planejamento no transporte, içamento e dimensionamento de equipes.

 

2. Resistência mecânica e rigidez

• Aço: O aço estrutural (como ZAR 345 e Civil 300) possui elevado módulo de elasticidade e alta resistência à tração. É ideal para pilares de solo, mesas de grandes dimensões e vigas de carports que exigem amplos vãos livres.

• Alumínio: A resistência de estruturas fotovoltaicas em alumínio é obtida por ligas tratadas termicamente (como a 6060 T5/T6). A engenharia compensa seu menor módulo de elasticidade otimizando o momento de inércia por meio de geometrias extrudadas.

3. Geometria, conformação e montagem, elasticidade

• Alumínio: A extrusão permite criar perfis de alumínio fotovoltaicos com canais para porcas de engate rápido, travas tipo click e abas de reforço. Isso reduz parafusos e acelera a fixação dos módulos.

• Aço: Conformado por perfilagem a frio ou dobras, o aço forma perfis contínuos e padronizados (como C, Z e U), que utilizam conexões parafusadas ou usinadas para a fixação do conjunto.

Por que o material da estrutura exige atenção?

A estrutura fotovoltaica para energia solar fica exposta ao tempo por mais de 25 anos. Durante esse ciclo, enfrenta rajadas de vento, variações térmicas, chuva e névoa salina.

Tratar a estrutura como um item secundário ou focar apenas no menor preço por quilo expõe o projeto a riscos de empenamento e corrosão em estruturas solares. O material escolhido define o peso sobre a edificação, a velocidade de montagem, a manutenção e a durabilidade da instalação.

 

Quando usar estrutura solar de alumínio?

A estrutura solar de alumínio é amplamente utilizada em telhados, lajes e aplicações nas quais baixo peso e agilidade de instalação são características importantes.

Entre seus principais atributos estão:

• Baixa densidade: facilita transporte e movimentação dos componentes;
• Flexibilidade geométrica: a extrusão possibilita desenvolver perfis com canais, encaixes e reforços;
• Resistência à corrosão: a camada passiva natural do alumínio pode ser complementada por tratamentos superficiais;
• Montagem otimizada: sistemas projetados com encaixes e fixadores específicos podem reduzir etapas de instalação;
• Possibilidade de desenvolvimento sob medida: a geometria do perfil pode ser otimizada conforme os requisitos da aplicação.

A especificação da liga de alumínio para energia solar também é importante. Liga, têmpera, geometria e espessura devem ser compatíveis com os esforços previstos no projeto.

Por isso, não basta escolher um perfil simplesmente por ser fabricado em alumínio.

 

Quando usar estrutura solar de aço?

A estrutura solar de aço é especialmente relevante em usinas de solo, carports e projetos nos quais rigidez, capacidade estrutural e grandes dimensões são requisitos importantes.

Entre suas características estão:

• Elevada rigidez: favorece aplicações sujeitas a esforços e deformações que exigem maior controle;
• Aplicação em elementos estruturais de maior porte: pode ser utilizado em pilares, vigas, terças e mesas;
• Flexibilidade de conformação: diferentes seções podem ser produzidas por perfilagem, dobra e outros processos;
• Proteção superficial especificável: sistemas de galvanização e revestimentos podem ser definidos conforme o ambiente e a vida útil requerida;
• Aplicabilidade em projetos de solo: o aço é amplamente utilizado em sistemas que exigem interação com fundações e ancoragens.

A escolha do aço para usina solar deve considerar não apenas a resistência nominal, mas também espessura, geometria, proteção contra corrosão, conexões e condições de carregamento.

 

Aço ou alumínio: qual é mais resistente?

Não existe uma resposta tecnicamente adequada baseada apenas no nome do material.

O aço apresenta maior módulo de elasticidade e pode oferecer vantagens importantes de rigidez. O alumínio, por outro lado, permite desenvolver geometrias extrudadas capazes de distribuir o material de maneira eficiente e alcançar o desempenho exigido em diversas aplicações.

Um perfil de alumínio corretamente dimensionado pode atender com segurança às cargas previstas em determinada cobertura, enquanto um componente de aço inadequadamente dimensionado pode não atender aos requisitos do mesmo projeto.

Da mesma forma, em pilares, vigas e outros elementos submetidos a esforços elevados, as propriedades mecânicas do aço podem torná-lo uma alternativa mais eficiente.

Por isso, a resistência de estruturas fotovoltaicas deve ser avaliada considerando, entre outros fatores:

• Propriedades mecânicas do material;
• Liga, têmpera ou classe do aço;
• Geometria do perfil;
• espessura;
• comprimento e vãos;
• tipo de conexão;
• condições de apoio e ancoragem;
• ações permanentes e variáveis;
• esforços provocados pelo vento.

A decisão correta é resultado do dimensionamento estrutural, não de uma comparação isolada entre dois metais.

 

Durabilidade e prevenção contra a corrosão

A durabilidade depende do controle da corrosão em estruturas solares:

• Corrosão Galvânica: Ocorre quando dois metais diferentes (como aço carbono e alumínio) entram em contato direto na presença de umidade. O projeto deve utilizar fixadores de aço inox ou isoladores poliméricos nas interfaces.

• Ambientes Agressivos: Em zonas litorâneas ou industriais, exige-se alumínio anodizado de maior camada ou aço com galvanização pesada.

Estrutura mista para usina solar: a solução híbrida

A estrutura mista para usina solar une o melhor dos dois metais. Em usinas de solo, por exemplo, utilizam-se pilares e vigas de aço para usina solar (garantindo estabilidade e ancoragem no terreno) combinados com terças superiores em alumínio (como a terça em alumínio HR3 da SSM do Brasil).

Essa combinação otimiza o peso sobre a fundação, previne oxidação na área de contato com o módulo e agiliza a montagem.

 

Comparativo Técnico: Aço, Alumínio e Estrutura Mista

Critério de Avaliação	Estrutura em Alumínio	Estrutura em Aço	Estrutura Mista (Aço + Alumínio)	O que avaliar no projeto
Peso próprio	Leve	Elevado	Intermediário	Carga limite do telhado ou solo
Resistência mecânica	Alta	Muito alta	Altíssima	Esforço do vento e vãos livres
Proteção contra corrosão	Passivação natural e tratamentos como anodização	Especificação individual e atenção às interfaces	Especificação individual e atenção às interfaces	Agressividade do ambiente (Maresia) e vida util
Velocidade de montagem	Muito rápida. Pode utilizar encaixes e canais integrados	Tradicional.Pode utilizar conexões e componentes padronizados	Rápida.Pode combinar diferentes métodos	Custo da mão de obra, número de peças, conexões e prazo.
Aplicações ideais	Telhados, lajes e sistemas leves	Solo, carports e elementos estruturais de maior porte	Usinas de solo e grandes áreas	Tipologia do local e requisitos do projeto

 

Como escolher a opção ideal

1. Analise a aplicação: Telhados priorizam alumínio; solo e carports favorecem aço ou soluções mistas.
2. Considere o ambiente: Regiões litorâneas exigem anodização ou galvanização reforçada.
3. Verifique os ventos: Valide se o projeto atende às normas técnicas (como a NBR 6123).
4. Avalie o prazo da obra: Sistemas de encaixe rápido em alumínio aceleram a entrega.

Soluções em aço e alumínio com a SSM do Brasil

A SSM do Brasil possui extrusora de alumínio própria e capacidade de conformação de aço, desenvolvendo soluções precisas para qualquer projeto:

• Linha Telhado e Laje: Perfis leves em alumínio anodizado e fixadores de alta estanqueidade.
• Linha Solo e Carport: Estruturas em aço de alta resistência e opções mistas com a terça HR3.
• Qualidade Certificada: Processos fabris com certificação ISO 9001 e CE, oferecendo até 30 anos de garantia.

Conclusão

Aço e alumínio desempenham papéis importantes no desenvolvimento de uma estrutura fotovoltaica para energia solar.

O alumínio se destaca pela baixa densidade, resistência à corrosão e possibilidades geométricas proporcionadas pela extrusão, características particularmente relevantes em telhados, lajes e sistemas que priorizam baixo peso e agilidade de montagem.

O aço oferece elevada rigidez e grande versatilidade para elementos estruturais, tornando-se uma solução importante para usinas de solo, carports e estruturas de maior porte.

Em determinados projetos, a combinação dos dois materiais pode proporcionar uma solução mais eficiente.

Mais importante do que perguntar qual metal é melhor é determinar qual configuração estrutural atende melhor às cargas, ao ambiente, à montagem, à logística e à vida útil prevista para o projeto.

 

Precisa definir o material da sua estrutura fotovoltaica?

Apresente as características do seu projeto à equipe de engenharia da SSM do Brasil. A partir das condições da obra, é possível avaliar uma solução em aço, alumínio ou estrutura mista adequada aos requisitos técnicos da instalação.