Glauco Diniz Duarte – o que energia solar

De acordo com o Dr. Glauco Diniz Duarte, o desenvolvimento da sociedade humana está atrelado ao uso de energia e, entre as diversas fontes disponíveis para isso, nenhuma delas oferece tanto potencial e de forma tão abundante quanto a luz do sol.

Por muito tempo, e ainda na maior parte hoje, nossa sociedade ficou dependente de fontes de energia poluentes, em parte devido a falta de tecnologias sustentáveis que provessem as mesmas quantidades de energia que os combustíveis fósseis.

No entanto, com o já conhecido e iminente fim das reservas fósseis, além do imenso impacto ambiental causado por essas fontes de energia, hoje as fontes renováveis são não mais uma alternativa, mas sim uma prioridade.

Por esse motivo faz-se importante conhecer a energia solar, a qual iremos abordar neste artigo; sua definição, potencial, formas de utilização, benefícios e como você pode usá-la em sua casa ou empresa.

Definindo o Que É Energia Solar

É considerada energia solar toda a forma de energia que chega até nós através dos raios do sol, seja ela proveniente da sua luz ou o do seu calor.

A energia solar é considerada uma fonte de energia renovável, pois se renova se forma cíclica dentro da escala de tempo humana.

Todas as formas de energia que conhecemos derivam da energia solar. É a energia do sol que altera o estado físico da água, fazendo com que essa migre e possa ser represada e aproveitada nas usinas hidrelétricas.

O aquecimento das massas de ar provoca os ventos, que são aproveitados nos aerogeradores dos parques eólicos.

É a energia solar, absorvida na fotossíntese, que dá vida às plantas utilizadas como fonte de energia de biomassa.

Até mesmo o petróleo, que vem de restos de vegetação e animais pré-históricos, também é derivado do sol, pois este deu a energia necessária ao aparecimento da vida na terra em eras passadas.

Potencial da Energia Solar

O potencial energético do sol é tão vasto que, em um segundo, o total de energia irradiado por ele é muito maior que a energia consumida pela humanidade desde o seu aparecimento na face da Terra, até os dias de hoje.

A energia solar é produzida pelas reações nucleares que acontecem a grandes profundidades no interior do sol.

Em uma dessas reações os átomos de hidrogênio se combinam formando átomos de hélio e liberam energia.

Esta energia viaja do interior do sol até a sua superfície (chamada de fotosfera), e daí se irradia em todas as direções, razão pela qual nem toda sua energia chega até nós.

Essa energia irradiada chega à Terra vinda do espaço através das partículas de energia chamadas de fótons.

Os fótons se deslocam a uma velocidade de 300.000 km/s, por isso demoram cerca de 8 minutos para chegar à Terra, que está a aproximadamente 150 milhões de quilômetros do sol.

A energia solar que chega à Terra e um ano é muito maior que o consumo humano de energia no mesmo período. Infelizmente todo esse potencial não é aproveitado.

Potencial Solar no Brasil

O Brasil é um país de dimensões continentais e encontra-se localizado em posição privilegiada no globo terrestre, cortado ao Norte pela linha do equador, posição de maior incidência direta de raios solares no planeta.

Conforme vemos no mapa cima, tirado do Atlas Brasileiro de Energia Solar (2ª edição), a média anual do total diário de irradiação solar é extremamente alta em praticamente todas as regiões do país.

Tecnologias Para Captação e Uso da Energia Solar

O aproveitamento artificial da energia solar pode ser feito de diversos modos, entre eles:

• Arquitetura Bioclimática

Consiste no aproveitamento da luz natural do sol e de seu calor – ou evitando-o – através de formas de integração arquitetônica às condições locais.

Para aproveitar corretamente as condições naturais, a edificação deve ser cuidadosamente planejada, levando-se em consideração a sua posição geográfica em relação ao sol.

Dessa forma, é possível obter um alto rendimento no aproveitamento da energia natural do sol, economizando outras formas de energia mais sofisticadas.

Temos como exemplo, os sistemas que aproveitam melhor a luz natural durante o dia, economizando eletricidade.

• Energia Solar Térmica

O efeito fototérmico consiste na captação da energia térmica (calor) da radiação solar e sua transferência para aquecimento de líquidos, normalmente a água.

É o que ocorre com os sistemas de aquecimento solar amplamente difundidos em nosso país, que utilizam os coletores solares como dispositivo de captação energética.

São ótimos complementos aos sistemas fotovoltaicos, pois fornecem de maneira eficaz e barata, a energia necessária ao aquecimento da água para uso sanitário, aquecimento de piscinas e climatização ambiente.

• Energia Solar Heliotérmica

Esta tecnologia também utiliza o calor presente na luz do sol, porém de forma concentrada (por isso também é chamada de energia solar térmica concentrada) e sua finalidade é a geração de energia elétrica.

Devido a sua complexidade e espaço necessário, essa tecnologia é utilizada apenas em projetos de geração centralizada, ou seja, em grandes usinas heliotérmicas.

Nessas, grandes espelhos, chamados de concentradores, captam a luz do sol e a convergem em um determinado local, geralmente no topo de uma torre ou em um tubo a vácuo.

Neste local é colocado um tipo específico de líquido que irá se aquecer com a alta temperatura causada pela luz concentrada e seu vapor será usado alimentar uma turbina que irá gerar a energia elétrica.

• Energia Solar Fotovoltaica

De maneira simples, o efeito fotovoltaico, descoberto pelo físico francês Edmond Bequerel em 1839, consiste no surgimento de uma tensão elétrica em um material semicondutor, quando este é exposto à luz visível.

Esse efeito é a “mágica” utilizada pelas placas solares que compõem os sistemas de energia solar fotovoltaica para geração de energia elétrica, que se espalham pelas casas e empresas do Brasil.

Sistema Solar Fotovoltaico: Como Funciona

Em um sistema fotovoltaico, durante o dia os módulos fotovoltaicos captam a luz do sol e geram energia. Quanto mais luz, mais geração, por isso que o sistema irá apresentar o pico de geração durante o meio-dia.

A razão disso são que as células fotovoltaicas que compõem os módulos são extremamente dependentes da entrada das partículas de luz (os fótons) em seu interior. Assim, um bom posicionamento dos módulos também é importante.

A energia gerada é então enviada para o inversor interativo, aparelho que transforma essa energia de corrente contínua para corrente alternada, que é o tipo utilizado em nossas residências ou empresas.

Depois de passar pelo inversor, a energia solar pode ser usada para alimentar qualquer aparelho da casa, como geladeiras, lâmpadas e aparelhos de ar condicionado, por exemplo, gerando economia na conta de luz.

Se nem toda energia for consumida, o excedente é lançado na rede elétrica, fazendo com que você ganhe créditos energéticos.

Os inversores também são responsáveis por garantir a segurança do sistema fotovoltaico e gerar dados da geração de energia para o monitoramento do desempenho do sistema.

Acompanhe, no vídeo abaixo, o caminho percorrido pela energia solar fotovoltaica, da conversão da luz até a geração dos créditos energéticos.

Vantagens da Energia Solar Fotovoltaica

Se a possibilidade de economizar até 95% na conta de luz já não fosse vantagem suficiente, ainda existem várias outras que fazem dos sistemas fotovoltaicos a melhor opção para a sua casa ou empresa.

Veja abaixo as 7 principais vantagens de se utilizar a tecnologia fotovoltaica para gerar energia elétrica:

1) Rápido Retorno do Investimento (ROI)

A aquisição de um sistema de energia solar representa um investimento que volta ao cliente na forma da economia de até 95% obtida na conta de luz.

Segundo recente levantamento feito sobre esse tempo de retorno, conhecido como payback, em cada uma das capitais do país, para instalações residenciais esse prazo hoje fica entre 3 a 6 anos, dependendo da região.

2) Longa Vida Útil da Tecnologia

Em contrapartida, os equipamentos dos sistemas fotovoltaicos possuem uma vida útil de geração de, pelo menos, 25 anos para os módulos e de 15 ou mais para os inversores, prazo muito acima do payback.

3) Pouca Manutenção

Sistemas fotovoltaicos demandam pouca manutenção, sendo a limpeza dos módulos a mais necessária, porém apenas em lugares muito secos e com acumulo de poeira.

A manutenção elétrica também é necessária, porém feita apenas uma ou duas vezes por ano, e garante a longa vida útil do sistema.

4) Resistência a Intempéries

Por ficarem expostas sobre os telhados e sujeitas as condições climáticas, as placas solares são fabricadas com as mais altas medidas de segurança. Veja sua composição na imagem abaixo:

Todas as essas camadas são necessárias para proteger o agrupamento das frágeis células fotovoltaicas e garantem a robustez ao módulo, evitando danos ou riscos para o sistema e o imóvel.

5) Rápida Instalação

A instalação do sistema é a parte mais rápida de toda a negociação e, à parte de alguma complicação, o prazo médio das instalações residenciais são de 2 a 3 dias.

Desde a visita inicial à empresa de energia solar até ter o sistema instalado, são 8 simples passos que o consumidor leva para se tornar um “prosumidor”, como são conhecidos aqueles que produzem a sua energia.

6) Geração Silenciosa

Preocupado com barulhos ou ruídos vindos do telhado e tirando a sua paz? Que nada! A geração de energia pela tecnologia solar fotovoltaica é totalmente silenciosa.

Isso porque ela utiliza o processo fotovoltaico, e não mecânico, para gerar energia elétrica, que ocorre silenciosamente dentro de cada uma das células que compõem o módulo.

Portanto, fique tranquilo, pois você poderá tirar aquele cochilo da tarde gostoso no final de semana, ligar seu ar condicionado ou ventilador com a certeza de que não terá altas contas de luz no final do mês.

7) Imunidade Contra a Inflação Energética 

Por último, o melhor. Instalar um sistema fotovoltaico, além de um investimento com alto retorno, é ficar protegido contra a inflação energética que assombra o bolso dos brasileiros.

Devido ao fato de como está estruturado o setor elétrico do Brasil, fora os acontecimentos recentes que criaram dívidas a serem pagas por nós, consumidores, o preço da energia continuará subindo.