O’que săo fotovoltaica – Glauco Diniz Duarte

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. Leia também o que é energia termoelétrica.

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.

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.

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.

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.

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.

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.