Energia Solar

                                           O que é?

Energia solar trata-se da energia captada diretamente das radiações solares que a terra recebe do sol e que será utilizada pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.

A constante solar, que é o total de energia enviado a terra, vale 1.9 cal/cm²x min ou 1.3 KW/m².

Mas sabemos que a terra não absorve completamente as radiações solares não é mesmo? Ela reflete cerca de 30% desta energia, que volta para o espaço, e os 70% alcança a superfície terrestre, portanto a energia que a terra recebe vale 1.4 cal/cm²x min ou 0.91KW/m².

Mesmo refletindo parte da energia, a quantidade que a terra recebe é muito grande, e sendo aproveitada, pode suprir a necessidade energética da população mundial. Porém o grande problema é como captar essa energia de modo econômico para que seu aproveitamento valha á pena.

                            Como pode ser captada?

Bem, a energia solar pode ser captada basicamente de três maneiras, através da Captação Passiva, Captação por Coletores Solares e através da Captação por Painéis Fotovoltaicos, processo este que é o mais utilizado.

         Veremos a seguir, como cada processo é realizado.

•  Captação Passiva

Este é o processo mais antigo, ele é realizado juntamente com o apoio da arquitetura, pois são instalados em residência, indústrias, etc., telhados e janelas apropriados para receber maior quantidade de radiação solar, desse modo, haverá economia de energia elétrica devido à utilização do aquecimento e iluminação de forma natural através do sol.

• Captação por Coletores Solares

 

Nesse processo utilizam-se placas ou coletores solares nos telhados de casas e prédios expostos ao sol. Estas placas captam a energia solar que será utilizada para aquecer líquidos, principalmente a água, que estão em canos debaixo da placa. A água aquecida será utilizada domesticamente como para tomar banho, ou industrialmente.

Observe a figura abaixo:

Veja que a água fria passa pelo cano que está debaixo da placa, como o cano foi aquecido pelas radiações solares recebidas pela placa, a água também se aquece ao passar por ele, e depois vai para o boiler que é o reservatório de água quente e daí pode ser consumida normalmente. 

• Captação por painéis fotovoltaicos

 

É o processo mais sofisticado e o utilizado atualmente de captação de energia solar. É realizada por meio de painéis compostos por células solares fotovoltaicas que ao receberem radiação solar, geram uma diferença de potencial (ddp) fazendo fluir uma corrente elétrica entre duas camadas com cargas opostas, transformando assim a energia solar captada em energia elétrica. Uma única célula de silício cristalino com uma superfície de 100cm² gera uma ddp de 0.4 V, quanto mais células forem conectadas, maior será a tensão gerada.

A princípio as células fotovoltaicas foram utilizadas em satélites artificiais da corrida espacial dos anos 60, os quais precisavam funcionar constantemente, precisando assim de energia suficiente, a qual era fornecida através das células fotovoltaicas, afinal, a energia solar estava disponível constantemente. A partir daí, estudos começaram a ser desenvolvidos para que esta tecnologia pudesse ser utilizada na superfície da terra.

  

                    Energia Solar no Brasil

 O processo de captação de energia solar através de painéis fotovoltaicos é bastante utilizado em lugares onde é impossível se obter energia elétrica de outra forma. 

Por exemplo, no Paraná, na aldeia da tribo indígena Wai-Wai existem 12 módulos de painéis solares com potência de 540W que bombeiam 10 mil litros de água e permitem a iluminação das habitações indígenas. 

Também no Pantanal, os postos da Polícia Florestal do Mato Grosso funcionam a partir da energia captada por painéis fotovoltaicos. Na Amazônia 600 moradores da comunidade Céu de Mapiá recebem energia também destes painéis.

       Quais as vantagens do uso da energia solar ?

• Não causa impactos ambientais como as usinas hidrelétricas, nem geram nenhum tipo de resíduo, é uma fonte de energia limpa.

• Garante auto-suficiência energética onde são feitas as instalações de captação

•  Trata-se de uma fonte de energia renovável, afinal, a energia do sol nunca acaba.

• A vida útil dos painéis solares é de mais de 20 anos.

• Não há consumo de combustível de espécie nenhuma.
  
  
•  A instalação dos equipamentos é muito simples e quase não existe manutenção.
  
  
  
  
   
                 Quais as desvantagens?
   

•  Os custos da instalação dos painéis fotovoltaicos são muito altos.

• O custo da energia captada pelos painéis é muito alto se comparada ao preço da energia captada pelas usinas hidrelétricas. Para que pudéssemos  equiparar a energia captada pelos painéis com a energia das usinas hidrelétricas,  a energia captada pelos painéis deveria custar 50 centavos de dólar por Watt, o que está longe de se tornar possível.    

• A energia obtida pelos painéis é pequena, enquanto um reator da usina nuclear de Angra-1 produz cerca de 600 mil KW de energia elétrica, um painel produz 2KW, seriam necessários 300 painéis para equiparar a sua produção energética com a produção do reator.
  
  
• Existe variação nas quantidades de energia produzida pelos painéis de acordo com a situação climática (chuvas, neve), além disso, durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia.

• A armazenagem da energia captada pelos painéis é outro importante problema. É necessária a produção de baterias eficientes e baratas que devem ser carregadas para acumular energia para os períodos “escuros”, mas esta ainda não é uma questão resolvida.

 

   Diante das vantagens e desvantagens, qual a melhor    opção?

Uma possibilidade futura de melhorar as condições de aproveitamento da energia solar é associar a utilização de coletores solares (quando houver necessidade apenas de aquecimento como chuveiros e torneiras) e a utilização dos painéis fotovoltaicos (quando a necessidade for gerar energia elétrica).

  

 Você sabia?  

• Os países que mais produzem energia solar são: Japão, Estados Unidos e Alemanha.

•  Muitos países já fazem uso hoje em dia dos “Telhados verdes”, uma excelente opção para aproveitamento da energia solar. Eles consistem na implantação de verdadeiros jardins nos telhados, os quais são cobertos por vegetação e solo. Duas das vantagens do uso dos telhados verdes é que eles ajudam na economia de energia elétrica, pois a vegetação ajuda a manter uma boa temperatura no interior das residências onde há os telhados, reduzindo 26% da necessidade de resfriamento, reduzindo assim o consumo de energia com ar-condicionado e ventiladores e no inverno promove uma redução de 26% nas perdas de calor.
  
  
  

• Países como Alemanha, Canadá , EUA e até mesmo países da América Latina, como Bolívia e Cuba, já fazem uso dos telhados verdes.