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O que é energia solar?

2 6 18 2 Rafaela Pozzebon | Assunto: Ciência

Há tempos se fala em sustentabilidade para que o planeta sobreviva por longos anos, neste contexto, a busca por sistemas que geram energia chamada limpa para nosso viver, é constante. O homem descobriu uma fonte infinita de energia, que parece aumentar sua potência ao longo do tempo, o Sol.

Energia solar é aquela proveniente do Sol,  podendo ser energia térmica e luminosa. Esta energia pode ser captada por painéis solares, que são formados por células fotovoltaicas  e após transformada em energia elétrica ou mecânica. A energia solar é utilizada principalmente em residências, no aquecimento de água.

A energia solar é considerada uma boa opção na busca por alternativas menos agressivas ao meio ambiente, já que consiste em uma fonte de energia renovável e limpa, que não emite qualquer tipo de poluente.

Como funciona a energia solar?

Em virtude de ser considerada uma energia limpa e que não agride o meio-ambiente, a energia solar cada vez mais é comentada e utilizada no mundo, principalmente em países mais desenvolvidos. Sendo que na última década o aumento do uso da energia solar no planeta foi de 40%. "Isso vem acontecendo graças a programas de incentivo em países como Alemanha, Japão e Espanha para ampliar a geração de eletricidade com fontes renováveis, visando reduzir a emissão de gases causadores do efeito estufa", explica o professor Roberto Zilles, do Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE-USP). "No Brasil, também já foram formulados e implementados importantes projetos de difusão dessa tecnologia durante a última década, ao mesmo tempo em que se consolidaram grupos de pesquisa e desenvolvimento tecnológico", disse ainda.

A geração de energia a partir da luz do Sol está associada ao  "efeito fotovoltaico", que foi observado pela primeira vez em 1893 pelo físico francês Alexandre-Edmond Becquerel. "Esse efeito consiste essencialmente na conversão de energia luminosa incidente sobre materiais semicondutores, convenientemente tratados, em eletricidade", disse o professor Zilles. “ No início, esse sistema era utilizado somente na geração de energia para satélites", conta Roberto Zilles. "Mas as tecnologias de produção evoluíram a tal ponto que tornou viável seu uso em aplicações terrestres, para fornecimento de energia elétrica em residências isoladas da rede convencional de distribuição", completou.

Paineis solares instalados em uma residência
Paineis solares instalados em uma residência

Leia também: O que são placas solares?

Energia do Sol da Terra

A distância do Sol à Terra é de uma unidade astronômica (1 UA), ou seja, cerca de 150 milhões de quilômetros. Após determinar tal distância, que aconteceu em 1673, foi possível calcular o seu grau de luminosidade, bem como qual a potência que ele produz. Assim, cada metro quadrado da Terra recebe do Sol uma potência de 1400 watts, que corresponde a potência de 14 lâmpadas de 100watts.

Tipos de energia solar

Energia fototérmica: Este tipo de energia possui relação com o aquecimento de líquidos ou gases através da absorção dos raios solares que causam o seu aquecimento. Geralmente são empregadas no aquecimento de água para uso em chuveiros, ou mesmo gases para secagem de grãos ou uso em turbinas.

Captação de energia fototérmica
Captação de energia fototérmica

Energia fotovoltaica: Este tipo de energia visa a conversão da energia solar em energia elétrica através de células fotovoltaicas. As células fotovoltaicas mais conhecidas e utilizadas são feitas de silício por possuir características intermediárias entre um condutor e um isolante. Assim, cada célula possui duas camadas de silício. A mais fina é carregada negativamente, quando atingida pelos raios solares tem seus elétrons transferidos para a camada mais grossa, que fica carregada positivamente. Apesar de mais tradicional, a célula de silício é mais cara. No entanto, existem alternativas mais baratas que são capazes de gerar cerca de 4 volts, as chamadas DSC.

Captação de energia fotovoltaica
Captação de energia fotovoltaica

Tipos de captura da energia solar

Método Direto: No método direto a energia solar é transformada em outro tipo de energia que pode ser usada pelo homem no seu dia-a-dia. Exemplo: A energia solar atinge um painel solar, sendo após transformada em eletricidade.

Método Indireto: No método indireto significa que mesmo recebendo e transformando toda a energia do Sol, ela não pode ser usada de forma útil sem ter um processo de transformação maior. Um exemplo disso é os sistemas que controlam automaticamente cortinas conforme a disponibilidade e presença da luz do sol.

Além disso, existem os processos passivos e ativos para a aplicação deste tipo de energia. Os sistemas passivos geralmente são considerados métodos diretos. Neste caso a energia solar é transformada em energia mecânica sendo após utilizada para outros fins. Os sistemas ativos, por sua vez, necessitam de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade do recolhimento dessa mesma energia.

Parques de capatação de elergia solar
Parques de capatação de elergia solar

Vantagens e desvantagens da energia solar

Vantagens

  • A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente.
  • As centrais necessitam de manutenção mínima.
  • Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
  • A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
  • Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.

Usina Nuclear é uma das que mais polui o ambiente
Usina Nuclear é uma das que mais polui o ambiente

Desvantagens

  • Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por ele.
  • Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.
  • Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
  • Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
  • As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja.

Energia Eólica é outra alternaliva para poluir menos
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Fontes: Ambiente BrasilInovação TecnologicaWikipédia

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