Você sabe o que é energia solar? Já imaginou um dia ser possível se livrar em definitivo de sua conta de luz?
O sonho de ter uma casa, empresa ou indústria autossuficiente em energia elétrica tornou-se definitivamente uma realidade com a facilidade e popularização do acesso aos sistemas fotovoltaicos.
Mas será que essa é realmente uma opção viável?
Veremos nesse artigo: “O que é energia solar? Todas as implicações, seu surgimento histórico, evolução e as perspectivas dessa incrível energia limpa e inesgotável no Brasil e no mundo.
Energia solar trata-se da energia da luz e do calor do sol, obtidas por meio de tecnologias e para fins distintos, como a geração elétrica através dos painéis solares fotovoltaicos.
A energia solar é uma das principais formas de energias renováveis.
O que são energias renováveis?
Índice
Você sabe o que significa energia renovável? E por qual motivo isso é relevante?
Bom, uma energia renovável caracteriza-se ao possuir elementos naturais inesgotáveis como fonte de matéria-prima.
Existem diversos tipos de energias renováveis, por exemplo:
– Energia Eólica
A energia eólica, derivada da potência dos ventos, é considerada como uma das fontes de energia mais limpas, assim como a energia solar.
– Energia Hídrica
A energia hídrica é obtida através do uso de usinas hidrelétricas que têm como fonte a força das águas dos rios.
Há também como obter energia dos oceanos, essa fonte de energia é obtida através do desnível das marés. Nesses casos, usa-se um sistema semelhante ao das usinas hidrelétricas. Esse tipo de energia é nomeado maremotriz.
– Energia Geotermal
A energia geotermal é obtida pelo calor do interior do planeta terra, através do uso de usinas geotérmicas;
– Biomassa
Biomassa, energia obtida através de materiais orgânicos (vegetais e animais);
A vantagem das energias renováveis
Como já dito, as energias renováveis têm como grande diferencial suas fontes naturais e inesgotáveis; o que difere das energias não renováveis, como a energia nuclear e a energia fóssil.
Essas últimas caracterizam-se pela utilização de matérias-primas finitas e escassas.
Além disso, as energias não renováveis são muito criticadas por sua capacidade de destruição ambiental.
Devido a esse motivo também são chamadas de Energias sujas.
No entanto, é importante deixar claro que até algumas energias renováveis podem causar impactos ambientais bem negativos.
As usinas hidrelétricas, por exemplo, apesar de não poluentes, são responsáveis por drásticas mudanças no ambiente em que foram construídas, prejudicando a fauna, flora e até a população regional.
Já a energia eólica pode causar poluição visual/sonora e também afetar a fauna local.
É possível citar benefícios e malefícios para qualquer fonte de energia.
Durante o desenvolvimento das tecnologias relacionadas à produção de energia.
O dilema sempre foi alcançar um equilíbrio.
Equilíbrio entre custo e capacidade de energia produzida, equilíbrio entre potência e impacto ambiental, etc.
Nos últimos tempos, muito se debateu sobre a validade e qualidade de algumas fontes de energia.
A energia fóssil, por exemplo, é duramente criticada por sua capacidade de destruição ambiental.
Dessa forma, a questão das fontes de energia foi repensada e uma das soluções encontradas é privilegiar e fomentar as fontes de energia alternativas, principalmente limpas e sustentáveis.
É por isso que a fonte de energia ideal e possível, não é apenas a renovável, mas sim a limpa.
Sendo assim, a energia solar é considerada por muitos como a fonte de energia mais sustentável e amigável ao meio ambiente.
Devido a sua característica natural, a energia solar é, também, limpa, inesgotável e sustentável. Não há nenhum recurso natural mais abundante no planeta do que o sol, seu calor e sua luz.
Esse é um dos principais diferenciais da energia solar.
O uso da energia solar é amplo e multifacetado, possuindo diversos tipos de tecnologia para diversos tipos de funcionalidade.
Em seguida, vamos abordar os tipos de energia solar.
Tipos de energia solar
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Energia solar fotovoltaica
O mais comum é a energia solar fotovoltaica, produzida a partir do calor da luz solar e absorvida pelos painéis solares (ou placa solar fotovoltaica).
Esses painéis produzem o efeito fotovoltaico quando entram em contato com os raios de luz.
Tal efeito é semelhante ao efeito fotoelétrico, mas se diferencia em sua natureza, o que permitiu a manufaturação de uma aparelhagem responsável pela captação de luz e conversão em energia elétrica.
Mas, além da energia solar fotovoltaica, há também a energia fototérmica e a energia heliotérmica.
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Energia fototérmica
A energia fototérmica tem como função o aquecimento da água (muito útil em ambientes frios).
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Energia Heliotérmica
A energia heliotérmica que se diferencia por sua capacidade de armazenar calor. Muitos especialistas apontam um grande desenvolvimento nessa tecnologia.
Como surgiu a energia solar
O ser humano, em tempos modernos, é totalmente dependente de energia.
No entanto, essa realidade inegável do mundo contemporâneo é resultado de milênios de pesquisas e descobertas que apontam que o homem sempre teve necessidade por fontes de energia.
A energia sempre foi usada em prol da sobrevivência humana e o seu desenvolvimento foi fundamental para todo o progresso tecnológico posterior.
Logo, a primeira fonte de energia usada pelo homem foi sua força física.
Durante séculos a humanidade permaneceu limitada a instrumentos básicos, como ferramentas primitivas de agricultura e caça.
Também é necessário apontar o importante uso do fogo e da lenha.
Essa situação evoluiu até o que é considerado como a primeira revolução agrícola, e nossa matriz energética começou a ser constituída por equipamentos mais elaborados e, principalmente, com o uso da força animal.
Esse impulso em facilitar e agilizar o trabalho levou o homem a desenvolver tecnologias em que a força humana desse lugar a forças externas (como a anima e a mecânica).
Então, nesse período algumas fontes de energia foram descobertas, como a tração animal, o uso da força dos ventos e quedas d ‘água.
Nos séculos posteriores houveram algumas inovações pontuais, mas o grande avanço ocorreu mesmo no período da revolução industrial, quando o uso de carvão mineral e combustíveis fósseis era necessário nas fábricas, nos transportes e energia elétrica.
Embora o descobrimento da eletricidade tenha ocorrido bem antes, na Grécia de Tales de Mileto, foi no século XIX que seu uso ganhou tamanha importância.
A revolução industrial foi um fundamental passo para o boom da tecnologia e ciência, nesse período o avanço tecnológico e científico ocorreu velozmente.
E, algumas décadas depois, já existiam vários projetos revolucionários na área das fontes de energia.
Por muito tempo a principal matriz energética mundial foi a dos combustíveis fósseis, principalmente o petróleo.
O uso excessivo desse tipo de energia causou muitos problemas ambientais no longo prazo.
A situação agravou-se de tal maneira que os países começaram a repensar no uso exagerado de fontes de energia sujas e não renováveis.
A partir da gravidade desse cenário as fontes alternativas de energia começaram a ganhar cada vez mais espaço. Durante o século XX ocorreram várias descobertas científicas que propiciaram o desenvolvimento dessas tecnologias alternativas para energia.
O trabalho de Einstein, no início do século passado, foi muito importante para o desenvolvimento da tecnologia para energia solar.
Einstein evoluiu as pesquisas no campo da eletricidade ao debruçar-se sobre o problema do efeito fotoelétrico. Ele partiu das descobertas de Heinrich Hertz, físico alemão, para desenvolver sua equação sobre o efeito fotoelétrico, trabalho que foi responsável por seu prêmio Nobel em 1921.
Já o efeito fotovoltaico, que está ainda mais relacionado com as fontes de energia solar, foi descoberto anteriormente, em 1839, por Alexandre Edmond Becquerel quando ainda era bem jovem.
O físico francês descobriu o efeito fotovoltaico por acaso, enquanto fazia experimentos na oficina de seu pai, ele percebeu que exposição à luz de elétrons de platina ou de prata dava origem ao efeito fotovoltaico.
Após sua descoberta, as pesquisas relacionadas ao efeito fotovoltaico desenvolveram-se muito. Em 1877 foi desenvolvido o primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de eletricidade.
A preocupação dos cientistas era desenvolver um sistema capaz de produzir, da melhor forma possível, energia solar fotovoltaica através da conversão de luz em energia.
Essas descobertas chamaram a atenção de várias instituições que perceberam a capacidade e benefícios da energia solar e da produção de eletricidade.
O próximo passo dos cientistas era desenvolver uma célula solar (ou placa solar) capaz de produzir energia, e reduzir os problemas técnicos que estavam presentes nos testes.
Um importante nome durante esse período é o de Calvin Fuller, químico americano responsável pelo desenvolvimento do processo de dopagem do silício. O trabalho de Fuller foi muito importante para o campo da energia solar, e a tecnologia avançou muito a partir desse momento.
Durante a segunda metade do século XX a tecnologia relacionada a energia solar foi velozmente desenvolvida e aprimorada. Por muito tempo esse tipo de energia era considerado como algo futurista e longe de estar presente no cotidiano da população geral.
Nos dias atuais a energia solar é uma realidade cada vez mais presente no meio urbano e sua perspectiva de crescimento é grande.
O mundo contemporâneo caminha para uma realidade em que as energias alternativas ganhem mais espaço e importância.
Como funciona a energia solar
A ideia central da energia solar consiste na transformação da energia emitida pelo sol (a energia solar), em energia elétrica.
Para que essa transformação ocorra é necessário o uso de uma aparelhagem capaz de captar a luz do sol e produzir energia elétrica. Trata-se dos módulos fotovoltaicos ou, mais popularmente chamados, os painéis solares.
O painel solar é um aparelho composto por um conjunto de células fotovoltaicas de silício.
O silício é um material semicondutor, o que significa dizer que ele possui uma dupla função; ele é, ao mesmo tempo, condutor e isolante.
Essa propriedade do silício é fundamental para o seu uso em aparelhos eletrônicos, como nos painéis elétricos de energia solar.
As células fotovoltaicas são compostas desse material, elas são responsáveis na conversão da energia luminosa em energia elétrica, através do efeito fotovoltaico.
A energia gerada pelos painéis solares é transportada e armazenada no inversor solar. Estes inversores são utilizados na adaptação de energia, para que essa energia produzida pelos painéis seja aproveitada para o uso.
Acontece que a energia solar gerada pelos painéis é considerada como energia contínua, isso significa dizer que a corrente de energia, num circuito elétrico, é sempre padronizada, sem alterar seu sentido de circulação, pois seus elétrons se movem de forma única e contínua.
Entretanto, a maioria dos aparelhos eletrônicos funcionam com energia alternada, ou seja, seus elétrons estão sempre variando de direção. O inversor solar é o responsável, atuando como adaptador, em transformar energia contínua em energia alternada.
Os painéis solares funcionam, principalmente, durante o dia, absorvendo a luz do sol e transformando-a em energia.
É muito importante que os painéis sejam instalados em locais com bastante incidência solar, somente assim eles podem ser 100% eficientes.
Após ser produzida a corrente elétrica nos painéis, ela é transportada para os inversores que farão o trabalho de adaptação elétrica mencionado no parágrafo anterior. O inversor também é o responsável pela entrega de energia elétrica para o consumo.
Para uma explicação mais detalhada, assista a esse vídeo:
Quais são os benefícios da energia solar?
Já foram citados alguns dos principais benefícios propiciados pela energia solar. Foi ressaltado que é uma fonte de energia renovável, limpa e, portanto, não poluente.
Sua fonte é abundante e ilimitada, sua instalação pode ser feita em casas, apartamentos, fábricas, comércios e em qualquer tipo de estabelecimento com incidência solar.
Mas você deve estar pensando: como a energia solar vai beneficiar minha vida em termos práticos? Que diferença ela vai fazer no meu dia-a-dia?
Acontece que adquirir um sistema de energia solar pode sim ser um grande benefício a longo prazo, pois é econômico e pode auxiliar em seus projetos.
Vamos aprofundar nesses pontos, dentre as vantagens da energia solar, as principais são:
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Sistema de energia solar Off-Grid:
Um sistema de energia solar pode ser considerado On-Grid e Off-Grid. No primeiro caso, refere-se ao sistema de energia solar instalado em ambientes públicos, principalmente meios urbanos e que recebem um maior suporte para instalações elétricas.
No sistema On-Grid há uma conexão com a rede pública. Já o sistema Off-Grid caracteriza-se por não ter essa conexão com a rede pública.
Nesse sistema são usadas as baterias estacionárias que possuem a função de armazenar a energia produzida pelos painéis solares.
Essas baterias são extremamente potentes e são projetadas para oferecer energia a longo prazo e numa potência muito grande.
No sistema Off-Grid a energia solar pode ser aproveitada em ambientes remotos e isolados. Essa pode ser uma ótima alternativa devido a sua característica autônoma.
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Fácil instalação e pouca necessidade de manutenção
Alguns podem pensar que ter um sistema de energia solar em casa proporciona muita dor de cabeça aos proprietários. Mas, na verdade, a realidade é bem diferente.
A instalação de um sistema de energia solar não costuma demorar mais que 3 ou 4 dias, num prazo médio. É claro que depende de alguns fatores, como por exemplo, o tamanho da propriedade. No entanto, na maioria dos casos, costuma ser um processo mais rápido do que o esperado.
Além disso, a garantia é sempre boa e esses aparelhos são fabricados visando uma longa duração, tendo uma vida útil de quase 25 anos. Outra qualidade dos sistemas de energia solar é sua manutenção quase inexistente.
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Economia
Talvez o grande benefício dos sistemas de energia solar seja sua capacidade de gerar economia a médio e longo prazo.
Muitos desistem da ideia de adquirir essa tecnologia por seu considerável investimento inicial. No entanto, o uso de um sistema de energia solar pode reduzir significativamente a conta de luz de um estabelecimento.
Em alguns casos a economia é de 90%. Esse número foi divulgado pela ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), a maior entidade representativa do setor solar fotovoltaico no Brasil, e pode ser conferida aqui.
Energia Solar hoje e o seu futuro
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Energia solar no mundo
Atualmente a energia solar está no auge de sua relevância e crescimento.
Números indicam uma perspectiva de crescimento muito relevante. Cada vez mais empresas e multinacionais adotam o sistema solar como sua principal matriz energética.
Em setembro de 2020, o Facebook anunciou um contrato de compra de energia solar para uma de suas Data Centers, no estado de Utah . O projeto visa reduzir drasticamente os gastos com energia, além de gerar mais de 200 empregos durante a instalação.
A Intel vai na mesma direção e também pretende usar a energia solar como fonte energética para uma de suas Data Centers, localizada no Novo México.
A empresa Google, assume o compromisso ambiental como uma de suas mais importantes bandeiras. É por isso que em 2020 a empresa anunciou estar investindo pesadamente em energias renováveis, como a energia solar e a energia eólica .
Segundo eles, o “Google comprou energia renovável suficiente para cobrir 100% do nosso consumo de eletricidade anual em todo o mundo pelo quarto ano consecutivo”. Mais informações podem ser encontradas aqui, no site da empresa.
https://www.google.com/intl/pt-BR/about/datacenters/renewable/
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Energia solar no Brasil
No Brasil, o uso de energia solar ainda é incipiente. Atualmente, o uso da energia solar no Brasil corresponde a 1,7% de toda a matriz energética brasileira. Sendo que a energia solar do tipo residencial ainda é majoritária. Porém, mesmo incipiente, a energia solar tem promovido resultados excelentes para o país.
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Impacto da energia solar no Brasil
De acordo com a ABSOLAR, nos últimos anos o uso da energia solar no Brasil trouxe benefícios como:
- Mais de 40 bilhões em investimentos privados.
- Mais de 250 mil empregos gerados.
- Mais de 12 bilhões em arrecadação de tributos.
- Mais de 8,3 milhões de toneladas de CO2, evitadas.
E, assim como em outras partes do mundo, as grandes empresas brasileiras já estão planejando investimentos em energia solar.
A Petrobrás já tem uma usina fotovoltaica, em Alto de Rodrigues, no Rio Grande do Sul. Essa usina é usada para gerar energia para a própria companhia.
A Natura, tem um projeto chamado Solcial que tem como objetivo disponibilizar energia solar para as camadas mais carentes da população.
Já o Mercado Livre abriga a maior usina solar em telhado do país, e tem como objetivo reduzir gastos e promover a sustentabilidade.
Fica claro, então, que o mundo encaminha-se para um futuro em que energia solar esteja mais e mais presente.
(Redator Convidado: Diovane Mesquita de Souza)
