20/07/2020

Energia solar: a energia do futuro

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DCI Online 

Energia solar é a fonte renovável de energia mais limpa e abundante que temos disponível no planeta. Atualmente, múltiplas tecnologias permitem a conversão de energia proveniente do sol em energia térmica ou energia elétrica. E, consequentemente, a energia solar torna possível uma variedade de usos residenciais, comerciais e industriais, incluindo geração de eletricidade, iluminação, conforto térmico e aquecimento de água.

A energia solar que chega ao nosso planeta é parte da radiação eletromagnética resultante das fusões nucleares ocorridas no interior do sol.

Impressionante é que a quantidade de energia proveniente do sol, na forma de luz e calor, que chega a Terra é mais de 10 mil vezes o consumo mundial registrado no mesmo período. Outra perspectiva interessante é que a energia irradiada pelo sol em apenas 1 segundo é muito maior que toda a energia já consumida pela humanidade desde o seu aparecimento na face da Terra até os dias atuais. O Brasil tem uma enorme potencial solar: quase todo seu território recebe mais de 2.200 horas anuais de insolação. O potencial de energia de 15 trilhões de megawatts-hora supera o consumo nacional de eletricidade em 50 mil vezes.

As partículas que compõem a luz, os fótons, carregam essa energia pelo espaço a uma velocidade de 300.000 km/s, levando cerca de 8 minutos para percorrer a distância de 150 milhões de km até a Terra. A quantidade de radiação solar que chega até o solo varia conforme a localização geográfica, a estação do ano e as condições atmosféricas, que age como um filtro, bloqueando a luz solar em maior ou menor intensidade.

A radiação solar total que recebemos, seja ela direta, difusa, ou refletida, tem sua intensidade máxima diária no meio-dia-solar. Nesse momento, os raios do sol estão se projetando na direção Norte-Sul no meridiano local e atinge seu ponto máximo em torno de 1.000 W/m².

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A busca pelo aproveitamento da energia solar, térmica ou elétrica, estão evoluindo a mais de um século. Atualmente, existem 3 formas principais de usufruir a energia solar: energia solar fotovoltaica, energia solar térmica e energia solar heliotérmica. Enquanto a energia fotovoltáica gera eletricidade diretamente da luz do sol via placas fotovoltaicas, a energia solar térmica usa o calor para aquecimento, e a energia solar heliotérmica aproveita o valor aquecido para gerar eletricidade através de turbinas. Ou seja, a energia solar heliotérmica gera eletricidade de forma indireta, em 3 etapas: energia solar aquece água e o valor movimenta uma turbina para gerar eletricidade.

Sistema de aquecimento solar para aproveitamento térmico

O sistema de aquecimento solar é composto basicamente por um captador solar e um reservatório térmico. Ele tem a função de esquentar a água que você utiliza em casa, no banheiro ou na piscina. A água fria que sai da caixa d’água é aquecida no captador solar (placas solares do tipo coletor solar térmico), que absorve a radiação térmica do sol. Já quente, a água volta ao reservatório térmico, onde fica até o momento da utilização. O tamanho do reservatório e a área de coletores solares térmicos variam de acordo com a quantidade de água quente utilizada na residência. Um ponto importante: a instalação exige obras hidráulicas (sistemas que combinam água quente e água fria).

Energia fotovoltaica para aproveitamento elétrico

Já o sistema de energia fotovoltaica possui como equipamentos principais: as placas solares do tipo módulo fotovoltaico e inversores. Apesar de visualmente parecidos quando instalados nos telhados das residências, o sistema fotovoltaico difere pois ela converte a energia dos fótons (luz do sol) em energia elétrica contínua, que por sua vez é transformada em corrente alternada pelo equipamento inversor para utilização regular em nossas casas. Após atravessar o inversor, a energia pode ser utilizada para fazer funcionar qualquer equipamento, como televisão, aparelho de som, geladeira, freezer, máquina de lavar roupa, lâmpadas, ar-condicionado e assim por diante.

Enquanto o reservatório térmico permite que possamos aproveitar a energia solar a noite, as baterias elétricas seriam necessárias para suprir essa necessidade no sistema fotovoltaico. No entanto, no Brasil e em diversos países, pode-se utilizar a própria rede da distribuidora de energia elétrica como bateria. Dessa forma a energia produzida e não consumida, é lançada na rede elétrica, gerando “créditos energéticos”.

Nos sistemas fotovoltaicos, existe a opção de instalação no telhado ou a solução de fazendas solares com geração compartilhada. A Sunwise é uma empresa especializada no setor de geração solar distribuída, com ênfase no modelo de geração compartilhada, e afirma que no caso específico das fazendas solares, você compartilha a energia gerada, obtém as economias, sem fazer investimentos ou obras na sua casa ou na sua empresa.

Energia heliotérmica para aproveitamento elétrico

Finalmente, o sistema de energia heliotérmica ou termossolar é a geração de energia elétrica proveniente dos raios solares de maneira indireta. Isto por que, o calor do sol é captado por painéis solares do tipo coletores-espelhos que refletem e concentram a luz em um único ponto. O calor acumulado é usado para aquecer o vapor d’água que movimentará as turbinas, que acionarão um gerador, transformando energia solar mecânica em eletricidade.

Reduzir emissões. A energia limpa do sol é uma das principais alternativas para combatermos as emissões de gases de efeito estufa e as consequências catastróficas das mudanças climáticas. Um sistema fotovoltaico de 10kWp evita emissões de gases poluentes durante toda a sua vida útil de 30 anos. E equivalente a plantar árvores em cerca de 17 campos de futebol. Contribuir com a geração de empregos locais. A energia solar tem um potencial de geração de empregos muito superior às demais fontes energéticas. Alguns estudos recentes apontam que investimentos em infraestrutura verde ou energia renovável cria, tipicamente, quase 3x mais empregos que investimentos em fontes fósseis. Proteger bolsos contra inflação energética. Aumentar a previsibilidade orçamentária, eliminando o risco de futuros aumentos na tarifa de energia elétrica ou novas bandeiras tarifárias, é outra vantagem da geração solar.

Em suma, a energia solar reúne todas as características para mover nossas economias no futuro. Os fatores de disponibilidade, competitividade e sustentabilidade posicionam a energia solar em uma opção quase que imbatível. Trata-se do recurso natural mais abundante que temos, com tecnologias testadas e eficientes para aproveitamento, geradora de empregos de qualidade e que contribui para um meio ambiente melhor.
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