A energia solar é uma fonte muito importante de aproveitamento de luz e energia, emitida diariamente pelo sol, podendo ser utilizada nos mais diversos atos do nosso dia a dia.
No processo, ela é captada e posteriormente utilizada para aquecer água ou gerar eletricidade [1] – recursos que usamos abundantemente no cotidiano.
Atualmente, através dos avanços tecnológicos disponíveis, a geração de energia elétrica a partir da energia solar é obtida pelo efeito fotovoltaico (FV) ou pela heliotermia.
A energia solar é captada a partir de painéis solares em locais de grande incidência de luz (Foto: Freepik)
Para o Brasil, no que se refere à política energética, a energia solar é mais uma entre as diversas opções [2] que o país detém, como hidroeletricidade [3], energia eólica, biomassa, entre outras.
Como funciona a energia solar
Um recurso 100% gratuito, a energia solar é captada através de painéis solares térmicos, também chamados de coletores solares.
São sistemas mais simples, econômicos e conhecidos de aproveitar o sol [4], sendo utilizados em casas, hotéis e empresas para o aquecimento de água para chuveiros ou piscinas, aquecimentos de ambientes ou até em processos industriais.
Os painéis são simples e têm a função de transferir o calor da radiação solar para a água ou óleo, que passa por dentro deles para então ser utilizado como fonte de calor.
Vantagens e desvantagens
Extremamente ecológica, a energia solar tem inúmeras vantagens no que toca à poupança de recursos e dinheiro. Veja:
- A energia solar é renovável [5] e gratuita.
- A energia solar é limpa, ou seja, não emite qualquer tipo de poluição ou gases de efeito estufa. Os equipamentos que tratam da captação de energia solar são silenciosos, não interferindo acusticamente no meio.
- Os painéis solares são normalmente instalados na cobertura das casas/prédios, não
ocupando espaços que seriam necessários para outros fins. - A captação de energia solar é perfeitamente adaptável às necessidades de quem as
utiliza, caso seja necessário maior quantidade de energia basta adicionar mais painéis ao sistema solar existente. - Resistentes e fiáveis, o sistema de captação de energia solar não solicita grandes
intervenções em termos de manutenção e tem uma vida de longa duração. - Embora os equipamentos solares exijam um investimento inicial, esse investimento é recuperado, graças ao dinheiro economizado nas contas de eletricidade, água e gás.
É incomum que algo que tenha vantagens, não apresente também desvantagens – assim é com a energia solar e, embora as vantagens sejam nitidamente maiores e melhores do que as desvantagens é importante que se considere tudo. Veja:
- O custo inicial para montar um sistema solar é bastante alto, devido aos equipamentos.
- Se não houver sol, não haverá energia solar. Isto significa que se vive num país com horas de sol limitadas ao longo do ano, esta pode não ser uma opção viável.
- É necessário que se tenha energia elétrica a noite também, sendo necessário ter um sistema de armazenamento, para que nesses horários se possa utilizar da energia que foi captada durante o dia.
- Como há múltiplas opções energéticas e o preço relativo é ainda adverso para as tecnologias de energia solar disponíveis, sua aplicação é, até este momento, desconsiderada para uso imediato em grande escala.
As placas solares captam a energia e a armazenam para ser utilizada como eletricidade (Foto: Freepik)
Energia solar fotovoltaica
Produzir eletricidade através da energia solar não é exatamente uma novidade. Em 1839, Edmond Becquerel, um físico francês, observou que duas placas de latão imersas em um eletrólito líquido produziam eletricidade quando expostas à luz solar. A esse fenômeno deu-se o nome de efeito fotovoltaico.
Os sistemas fotovoltaicos são capazes de gerar energia elétrica através das chamadas células fotovoltaicas.
As células fotovoltaicas são feitas de materiais capazes de converter a radiação solar em energia elétrica, através do chamado “efeito fotovoltaico”. Hoje, o material mais difundido para este uso é o silício.
O efeito fotovoltaico acontece quando a luz solar, através de seus fótons, é absorvida pela célula fotovoltaica. A energia dos fótons da luz é transferida para os elétrons que ganham a capacidade de movimentar-se. O movimento dos elétrons, gera a corrente elétrica.
Energia heliotérmica
A energia heliotérmica se dá pelo processo de acúmulo de calor que vêm dos raios solares, concentrado em espelhos em um único ponto, que há um receptor, onde um líquido é aquecido chamado de fluído térmico.
Este fluído pode armazenar calor e também aquecer a água dentro de uma usina, gerando vapor e acionando uma turbina que aciona um gerador, este processo é semelhante a uma usina termoelétrica.
Como funciona a noite
A geração de energia solar não acontece no período noturno. Nesses casos é necessário que haja um sistema de armazenamento, para que nesses horários se possa utilizar a energia que foi captada durante o dia.
- A geração de energia elétrica a partir da energia solar é obtida pelo efeito fotovoltaico (FV) ou pela heliotermia.
- A energia solar é uma energia renovável e limpa, ou seja, não polui o meio ambiente.
- A energia solar é um recurso 100% gratuito.
- A geração de energia elétrica a partir da energia solar ainda é considerada um investimento de alto custo.
- A captação de energia solar possui vantagens e desvantagens.
Exercícios resolvidos
Referências
» PEREIRA, Enio Bueno et al. Atlas brasileiro de energia solar. São José dos Campos: Inpe, 2006.
» CASARO, Marcio Mendes; MARTINS, Denizar Cruz. Processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica em sistemas conectados à rede elétrica. Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica, v. 21, n. 2, p. 159-172, 2010.