A energia solar, proveniente da luz e calor do sol, é uma popular fonte de energia limpa que apresenta inúmeras vantagens para o meio-ambiente
A energia solar é a energia proveniente da luz e do calor do sol, que pode ser utilizada tanto para gerar eletricidade como para aquecimento hídrico.
Atualmente é considerada uma das fontes alternativas mais promissoras no cenário mundial. Continue lendo para saber tudo sobre a famosa energia solar!
Como funciona a energia solar?
A energia solar pode ser obtida através de diversas tecnologias, como painéis fotovoltaicos, usinas heliotérmicas e aquecedores solares.
Nos painéis fotovoltaicos e nas usinas heliotérmicas, a luz solar é convertida em energia elétrica e térmica.
Já no aquecimento solar, a luz solar é convertida em energia térmica.
Tipos de energia solar
Energia solar fotovoltaica
Energia solar fotovoltaica é a transformação direta da luz solar em energia elétrica através de células fotovoltaicas, feitas de materiais semicondutores.
Quando os fótons da luz solar incidem sobre as células fotovoltaicas, eles energizam os elétrons em seu material semicondutor, que se movem e geram uma corrente elétrica.
Composto por painéis, módulos e equipamentos elétricos, o sistema fotovoltaico não necessita de um ambiente com alta radiação para funcionar.
No entanto, a quantidade de energia produzida depende da densidade das nuvens. Quanto menos nuvens houver no céu, maior será a produção de eletricidade.
Esse tipo de obtenção de energia é uma das mais promissoras, atualmente seu preço vem sendo reduzido devido aos incentivos oferecidos para os países adotarem fontes de energia limpa.
Energia solar heliotérmica
No sistema heliotérmico, a energia do sol é transformada em calor, sendo utilizada, majoritariamente, no aquecimento de água.
Para viabilizar esse processo, são utilizados painéis solares, que refletem a luz do sol e a concentram ela em um único ponto onde há um receptor formado por um líquido.
O líquido é responsável por armazenar calor, aquecer água nas usinas e, assim, produzir vapor.
Esse vapor movimenta as turbinas das usinas, provocando o acionamento dos geradores, que produzem eletricidade.
Locais com alta incidência solar, pouca nebulosidade e terreno plano são ideais para a produção de energia solar heliotérmica.
Energia solar térmica
A energia solar térmica também é produzida através de sistemas de aquecimento solar, utilizando os aquecedores solares.
Com o uso de placas de aquecimento solar, esses sistemas captam o calor do sol e o transferem para o aquecimento da água armazenada em seu reservatório.
É importante notar que embora seja possível gerar eletricidade a partir do calor do sol, como no sistema heliotérmico, isto não ocorre nos aquecedores solares.
Os sistemas de aquecimento solar térmico apenas captam e transferem calor da radiação solar.
Métodos para obtenção de energia solar
Diretos
Os métodos diretos são os que apresentam apenas uma etapa para converter a energia solar na função ou energia desejadas.
Exemplo: energia solar fotovoltaica é a energia elétrica gerada diretamente quando os fótons de luz atingem a célula fotovoltaica.
Indiretos
Os métodos indiretos são os que precisam de duas ou mais etapas para converter a energia solar no tipo de energia que deseja ser utilizada.
Exemplo: a energia heliotérmica concentra o calor do sol para aquecer líquidos e gerar vapor. Esse vapor alimenta turbinas que geram energia mecânica para, depois, convertê-la em energia elétrica.
Sistemas passivos e ativos para uso de energia solar
Os sistemas passivos utilizam a energia solar diretamente, como uma estufa que transfere o calor do sol para o ar.
Já os sistemas ativos utilizam a radiação solar indiretamente por meio de equipamentos mecânicos e elétricos que transferem ou transformam a energia solar no tipo de energia desejada.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Vantagens:
- É uma fonte renovável e inesgotável de energia.
- Não polui o meio-ambiente.
- Exige pouca manutenção em suas centrais de produção.
- Os painéis solares estão cada vez mais eficientes e baratos.
- É uma fonte de energia viável para lugares afastados e de difícil acesso por não necessitar de grandes investimentos na manutenção de equipamentos.
- Excelente fonte de energia para locais cuja radiação solar costuma ser intensa durante boa parte do ano.
- Não requer grandes áreas para ser produzida.
Desvantagens:
- Às vezes o painel solar consome uma quantidade de energia maior do que a própria energia gerada por ele para ser fabricado.
- Em relação às fontes de energia não renováveis, seu preço é elevado.
- A produção de energia será variável conforme as condições atmosféricas.
- Durante a noite, a energia solar não é produzida.
- Regiões localizadas em latitudes médias ou altas produzem pouca energia durante o inverno.
- Requer um sistema ultra eficiente para o armazenamento de energia.
Energia solar no Brasil
O Brasil, por estar próximo à linha do Equador e ter alta incidência solar, apresenta um cenário ótimo para a geração de energia através do sol.
Ele foi o primeiro, dentre os países subdesenvolvidos, a fabricar células fotovoltaicas.
Além disso, é abundante em silício, a matéria-prima utilizada na fabricação das células.
Porém, ainda existem empecilhos para a maior adesão à utilização da energia solar.
O maior deles é o custo de instalação bastante elevado em comparação com outras fontes de energia, como hídrica e combustíveis fósseis.
Energia solar no Mundo
A energia solar é a fonte alternativa para geração elétrica mais difundida pelo mundo atualmente.
De acordo com dados da IRENA, Agência Internacional para as Energias Renováveis, em 2021 o mundo atingiu 843,086 GW em capacidade instalada de energia solar fotovoltaica e 6,387 GW em energia heliotérmica.
A soma desses volumes coloca a energia solar como a segunda maior fonte renovável na matriz elétrica mundial, atrás apenas da energia hidráulica.
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