Introdução
A pesquisa a seguir irá abranger a energia solar, apontando o que é ela, sua origem, suas vantagens e a perspectiva do futuro dessa energia para a sociedade.
O que é energia solar?
Energia solar é designação dada a qualquer tipo de captação de
energia luminosa (e, em certo sentido, da
energia térmica) proveniente do
Sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como
energia elétrica ou
mecânica.
No seu
movimento de translação ao redor do Sol, a
Terra recebe 1 410 W/m2 de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz
ultravioleta.
As plantas utilizam diretamente essa energia no processo de
fotossíntese. Nós usamos essa energia quando queimamos lenha ou combustíveis minerais. Existem técnicas experimentais para criar combustível a partir da absorção da luz solar em uma reação química de modo similar à fotossíntese
vegetal - mas sem a presença destes organismos.
Qual a origem da energia solar?
Como sitado a cima vem do sol, de qualquer tipo de captação de energia luminosa, proveniente do sol, que no mais tardar essa energia é captada de forma utilizavel para o homem.
Mais qual a origem so Sol?
Tudo começou com o Big Bang, uma grande explosão que deu origem ao Universo, formando milhões de galáxias e bilhões de corpos celestes.
A nossa galáxia, cujo o diâmetro é de 100 mil anos-luz, pertence com milhares de outras, a uma gigantesca nuvem achatada de galáxias, de diâmetro igual a cerca de 50 milhões de anos-luz. Uma galáxia típica contém bilhões de estrelas com as mais variadas idades, novas e velhas. O Sol é uma estrela razoavelmente velha, que ainda não atingiu o estágio final de evolução.
Num primeiro estágio ocorreu a construção gravitacional de uma tremenda nuvem constituída de partículas de hidrogênio, e em algum momento houve liberação suficiente de calor para iniciar a fusão de núcleos de hidrogênio e consequentemente liberação de energia. Um núcleo de Trítio e um de Deutério se fundem formando um núcleo de hélio liberando um neutron e certa quantidade de energia. A massa do hélio formada fica menor do que a massa dos núcleos que lhe deram origem, convertendo massa em energia no processo de fusão. Essa diminuição de massa, contrabalança a contração gravitacional.
A energia liberada pelo Sol implica uma perda de massa diária de trilhões de toneladas. Parte dessa energia atinge a Terra sob forma de radiação eletromagnética, especialmente luz visível.
Tipos de energia solarOs métodos de captura da energia solar classificam-se em directos ou indirectos:
Directo significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:
A energia solar atinge uma
célula fotovoltaica criando
eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como directa, apesar de que a
energia elétrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.) A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em
calor, que aquecerá uma quantidade de
água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.
Indirecto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de
luz do
Sol.
Também se classificam em passivos e activos:
Sistemas passivos são geralmente directos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxo em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em
energia mecânica.
Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efectividade da coleta. Sistemas indirectos são quase sempre também ativos.
Vantagens e desvantagens da energia solarVantagens 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.
DesvantagensOs preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (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 solar no mundo
Em
2004 a capacidade instalada mundial de energia solar era de 2,6 GW, cerca de 18% da capacidade instalada de
Itaipu. Os principais países produtores, curiosamente, estão situados em latitudes médias e altas. O maior produtor mundial era o Japão (com 1,13 GW instalados), seguido da Alemanha (com 794 MWp) e Estados Unidos (365 MW)
[1].
Entrou em funcionamento em
27 de Março de
2007 a Central Solar Fotovoltaica de
Serpa (CSFS), a maior unidade do género do Mundo. Fica situada na freguesia de
Brinches,
Alentejo,
Portugal, numa das áreas de maior exposição solar da
Europa. Tem capacidade instalada de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil habitações.
Entretanto está projectada e já em fase de construção outra central com cerca de seis vezes a capacidade de produção desta, também no Alentejo, em
Amareleja, concelho de
Moura.
Muito mais ambicioso é o projecto
australiano de uma central de 154 MW, capaz de satisfazer o consumo de 45 000 casas. Esta situar-se-á em
Victoria e prevê-se que entre em funcionamento em
2013, com o primeiro estágio pronto em
2010. A redução de emissão de gases de estufa conseguida por esta fonte de energia limpa será de 400 000 toneladas por ano.
Evolução da energia solar fotovoltaicaA primeira geração
fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n
díodo de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de silício. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.
A segunda geração de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de películas finas de depósitos de semi-condutores. A vantagem de utilizar estas películas é a de reduzir a quantidade de materiais necessários para as produzir, bem como de custos. Actualmente (2006), existem diferentes tecnologias e materiais semicondutores em investigação ou em produção de massa, como o silício amorfo, silício poli-cristalino ou micro-cristalino, telurido de cádmio, copper indium selenide/sulfide. Tipicamente, as eficiências das células solares de películas são baixas quando comparadas com as de silício compacto, mas os custos de manufactura são também mais baixos, pelo que se pode atingir um preço mais reduzido por watt. Outra vantagem da reduzida massa é o menor suporte que é necessário quando se colocam os painéis nos telhados e permite arrumá-los e dispô-los em materiais flexíveis, como os têxteis.
A terceira geração fotovoltaica é muito diferente das duas anteriores, definida por utilizar semicondutores que dependam da junção p-n para separar partículas carregadas por fotogestão. Estes novos dispositivos incluem células fotoelectroquímicas e células de nanocristais.
Perspectivas Futuras para a Energia solarO mercado brasileiro de aquecimento solar teve seu crescimento em números consideráveis nos meados da década de 70 com a crise do petróleo.
O Brasil possui um grande potencial energético solar, mas quase em todo território é inviável a instalação e manutenção de instrumentos de medição solar. O aproveitamento racional da energia solar no sentido de produzir instalações bem dimensionadas e economicamente viáveis só é possível a partir de informações Solari métricas consistentes da região em questão.
Em 1995, através do Grupo de Trabalho de Energia Solar (GTES), foram estabelecidas, dentro do contexto solarimetria, duas propostas de trabalho que se seguiram com o apoio da instituição: O Atlas Solarimétrico do Brasil publicado em agosto de 1997 pelo Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas (FAE/UFPE) e o Atlas de Irradiação Solar do Brasil publicado em outubro de 1998 pelo Laboratório de Energia Solar (Lab Solar/UFSC) e Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE).
O primeiro está representando por mapas mensais contendo isolinhas das medidas de insolação e radiação global, fundamentais na compilação de dados históricos disponíveis em todas as estações terrestres existentes no País.
A segunda proposta trata-se da aplicação e adaptação para o Brasil de um modelo físico alemão utilizando imagens de satélites e está reapresentado por mapas mensais contendo valores pontuais da radiação global.
Os avanços e esforços realizados na área de solametria vem trazendo resultados significativos e muitas informações. É importante analisar que a qualidade de tais dados, depende dos alcances e limites técnicos de cada modelo.
Vários outros projetos estão sendo implantados na área de solametria, e muitos deles apoiados pela Cresesb (Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito) e pela CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica), segue alguns deles:
Aquecimento Solar
Aquecimento Solar para Residência de Baixa Renda - Ilha do Mel - PR
Instalações de Aquecedores Solares em Belo Horizonte - MG
Cercas Eletrificadas com Energia Solar
Cercas Eletrificadas estimulam a produção de caprinos em Valente - BahiaAplicações Comunitárias
Eletrificação Fotovoltaica na Comunidade de Boa Sorte - Correguinho - MS
Sistema de Eletrificação Comunitária no CEARÁ
Eletrificação Fotovoltaica em Escola Rural - São João da Barra - RJ
Energização da Comunidade Céu do Mapiá - com Energia Solar Fotovoltaica
Iluminação Pública e Energização do Posto da Polícia Florestal - Região do Pantanal - MT
Sistema de Eletrificação Fotovoltaica em Creche - Currais Novos - RN
Sistema de Eletrificação Fotovoltaica em Escola - Carnaíba - RN
Sistema de Telefonia Pública utilizando Energia Fotovoltaica - Maceió - AL
Eletrificação Fotovoltaica Residencial
Sistema de Eletrificação Rural no CEARÁ
Sistema de Eletrificação Residencial em PERNAMBUCO
Eletrificação Fotovoltaica no Município de Araripina - PE
Eletrificação Fotovoltaica em Casas Populares - São João da Barra - RJ
Sistemas HídricosSistema Híbrido (solar- eólico-diesel) a ser implantado em Joanes - PA
Sistema Híbrido para Estações Remotas de Telecomunicação - Serra de Bocaina - MG
Sistema Híbrido para Serviços Bancários - Posse - GO
Aplicações DiversasSistema Fotovoltaico da Estação Ecológica da Juréia - Itatins - Grajaúna - São Paulo
Sistema Fotovoltaico do Parque Ecológico Porto Sauípe - Bahia
Sistema Fotovoltaico para Estações Remotas de Telecomunicação - Bonfim - MG
Posto telefônico Móvel utilizando Energia Solar - Brasília - DF
ConclusãoEm vista do que foi mencionado na pesquisa podemos concluir que a Energia Solar é um grande beneficio para o meio ambiente e claramente para nós, entretanto ainda possui um custo muito elevado, e na parte da noite não existe produção alguma (uma das desvantagens), porém as vantagens são boas como não poluir durante seu uso. Atualmente o Brasil possui energia solar e tem projetos para abranger a energia solar.
Bibliografia
Nome do autor: s/l
Titulo do texto: Energia Solar
Cidade onde foi escrito: s/l
Data de quando escrito: s/d
Colsulta: internet
Endereço:
www.ambientebrasil.com.br / pesquisado no dia 24/10/2008
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Nome do autor: s/l
Titulo do texto: Energia Solar
Cidade onde foi escrito: s/l
Data de quando escrito: s/d
Colsulta: internet
Endereço:
www.wikipedia.org / pesquisado no dia 25/05/2008
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Nome do autor: s/l
Titulo do texto: Energia Solar
Cidade onde foi escrito: s/l
Data de quando escrito: s/d
Colsulta: internet
Endereço:
www.cepa.if.usp.br/ / pesquisado no dia 25/05/2008
Anexos
Paneis solares (fotofoltaicos)
Simples ilustração de uma casa com energia solar.
Por: Thiago - 6:24 PM