Jade Muller
Mas afinal o que é energia solar? É uma energia eletromagnética cuja fonte é o sol. Ela pode ser transformada em térmica ou elétrica e pode ser aplicada em diversos usos, como geração de energia elétrica e aquecimento de água. E a energia solar não é utilizada apenas por humanos, tem um uso bem mais antigo, a fotossíntese! Os seres fotossintetizantes convertem-na em energia química utilizada para sua sobrevivência.
Agora vamos falar um pouco sobre seus benefícios.
Ela é renovável e sustentável. A radiação solar é algo natural da atmosfera que vivemos é um elemento não poluente e continuo. Dada a sua abundância e o fato de ser inesgotável sua utilização não corrobora diretamente para a poluição do meio.
Adiciona-se também o fato de não ocupar espaço útil uma vez que nos projetos residenciais ou comerciais localiza-se em espaços não utilizados para a estrutura. Tendo baixa manutenção por si só condiciona uma baixa nos gastos, por ser alta tecnologia tem uma vida útil considerável. Junto a isto, embora o custo de implementação seja alta, verifica-se a tendência de queda em longo prazo de gastos e o retorno financeiro no investimento.
A energia solar no contexto mundial apresenta uma exponencial no decorrer dos anos. Segundo a IEA (International Energy Agency), a utilização da energia solar tem estimativa de 30% de uso em 2022, destacando-se países que obtém maior capacidade instalada de geração, como exemplo, China, Alemanha, Japão e Estados Unidos da América.
Em toda a atmosfera terrestre a radiação solar apresenta altos valores para o aproveitamento de energia solar. Por meio do Global Solar Atlas é possível identificar as localidades com altos teores de insolação no mundo, como o continente asiático e o continente africado. Atingindo, esses, até 1424 e 2003 kWh/kWp de potencial específico.
No contexto de utilização no Brasil, existe uma associação reguladora: Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica – ABSOLAR. Segundo os dados fornecidos a Energia Solar corresponde a apenas 1,5% da produção energética brasileira no ano de 2020 até a presente data 02/03/2020. Indica também Minas Gerais como o principal utilizador do recurso com 19,2% de potência instalada (MW), com São Paulo em terceiro lugar com 12,0%.
O território brasileiro possui altíssimo nível de insolação dado a sua localização geográfica, que proporcional em sua maioria o clima tropical. No Nordeste, particularmente, há o destaque para o Vale do São Francisco, com um teor de irradiação solar global que ultrapassa a maior média anual.
Os valores máximos de tal irradiação tem epicentro na região central do Estado da Bahia, sendo os dados: 6,5 kWh/m² ao dia, elencando também Minas Gerais no seu noroeste. Logo, conclui-se que as temperaturas de um regime de baixa nebulosidade e de intensa incidência de raios solares são observadas em áreas de característica semiáridas durante todo o ano.
Agora que você sabe um pouco mais sobre a utilização da energia solar e sua importância na nossa sociedade, vamos falar sobre algumas curiosidades?
- A primeira placa fotovoltaica
As placas fotovoltaicas são equipamentos de sistemas solares fotovoltaicos conectados à rede (On-Grid), Russell Shoemaker Ohl é o inventor das primeiras placas fotovoltaicas, formalmente apresentadas na reunião anual da National Academy of Sciences em Washington. E anunciando-as em uma coletiva de impressa, no dia 25 de Abril de 1954. Contudo este triunfo só foi possível com as pesquisas de ilustres cientistas como Calvin Fuller e Gerald Pearson.
Os primeiros exemplares das células fotovoltaicas continham falhas técnicas aprimoradas posteriormente pela química. Devido a Fuller que ministrou silícios com arsênio, logo o boro, resultando em células de eficiência recorde.
A função das placas é converter dentro do sistema a energia em energia elétrica e térmica através da captação da radiação solar. A principal razão para se aderir ao sistema e a instalação das placas, e é o seu poder econômico de energia, refletindo na queda do preço da conta de luz.
2. Utilização de placas fotovoltaicas nas residências
Através da conversão da incidência de luz nos painéis solares, as placas convertem a energia em energia consumida dentro de uma residência com o aproveitamento econômico de até 95% na conta de luz dos meses posteriores. Em adendo a economia a vida útil das placas permitem que o consumidor fique livre da inflação energética durante todo o período ativo do sistema. As placas fotovoltaicas com maior índice de comercialização no mercado atualmente são compostas de 60 ou 72 células, com potências entre 240 Watts e 335 Watts, respectivamente. Seu peso varia entre 18 kg a 25 kg e, apesar de serem aparentemente rígidas, suportam ligeiras deformações, adaptando-se a intemperes dos esforços mecânicos de exposição ao meio externo.
Uma célula fotovoltaica converte a energia proveniente do sol sem eletricidade utilizando o princípio do efeito fotovoltaico. O efeito fotovoltaico é a emissão de elétrons por um semicondutor que recebe à radiação solar, que no caso das células fotovoltaicas mais populares no mercado é o Silício (Si).
O conjunto de instalação é composto por:
Painel Solar Fotovoltaico: É o aglomerado das células fotovoltaicas, instalados usualmente em telhados ou estacionamentos (áreas com incidência solar) para conversão de energia.
Inversor Fotovoltaico Interativo: É o controle residencial e considerado o principal equipamento, pois converte a energia para uma que pode ser utilizada nas tomadas, corrente contínua ou alternada. Realocando a energia não consumida para a rede elétrica distribuidora.
Caixa de Junção: Conjunto de componentes protetores dos módulos contra possíveis problemas.
Estruturas de suporte e ancoragem: são os trilhos e demais componentes necessários para fixar a estrutura
Cabeamento: Conjunto de cabeamento.
O funcionamento tem gênese nas placas solares instaladas em locais com ampla incidência solar e é enviada para o inversor, onde lá ocorre a transforma da energia. A energia é convertida pelo inversor e distribuída para a estrutura alimentando os equipamentos.
3.Utilização de energia solar em estádios
O Estádio do Mineirão, localizado na cidade de Belo Horizonte, em 14 de junho de 2014 fez história. Tornando-se o primeiro estádio do mundo, ele sediou uma partida de Copa do Mundo operando com uma usina solar. Construída pela empresa CEMIG em 2013, em conjunto com Minas Arena, financiada pelo banco alemão KfW, a instalação é uma das maiores do mundo e pode atender 1.200 residências.
Segundo o presidente da Cemig, Djalma Bastos de Morais, o Mineirão Solar é resultado de um compromisso da Empresa com os seus três pilares destacados como de suma importância: sustentabilidade econômica, ambiental e social.
“Em um país como o nosso, com uma cultura e um futebol alegres e contagiantes, nada mais natural que as grandes arenas esportivas sejam aparelhadas com usinas solares, como estamos fazendo no Mineirão. Além disso, pretendemos estender esse projeto a outros estádios e ginásios do Estado”, destaca.
A usinar solar, fica localizada no topo do estádio, possuindo 6 mil painéis que ocupam uma área equivalente a 11,55m². Ela tem a eficiência de produção de 1,42 MWp. E destas, apenas 10% são utilizadas no estádio e enquanto o excedente é distribuído pelo Estado. Tudo isso por meio de uma rede elétrica de CEMIG (Companhia de Energia Elétrica de Minas Gerais).
4. Utilização de energia solar em eletrônicos
Embora seja um longo caminho para percorrer é uma tecnologia em constante avanço. Essa transformação que promete um futuro sem a procura por uma tomada disponível que funcione e que encaixe no carregador convencional.
O gerador de energia solar para celulares funciona como qualquer outro power bank, ou seja, uma bateria estoca uma dada carga de energia, que futuramente é transferida para a bateria do celular. No caso do carregador solar, assim que ele é conectado por um cabo micro USB.
O diferencial do carregador com energia solar para celulares, é que o próprio contém uma placa fotovoltaica, geralmente do tamanho do específico dispositivo, que é carregada com energia solar sempre que está exposta a irradiação do sol. A intensidade do carregamento costuma se atrelar à captação de energia solar, por exemplo, dias nublados tendem a carregar o dispositivo mais lentamente do que os dias com muita incidência solar.
A autonomia desse aparelho é estruturada a base de captação da energia solar, e seus estágios autônomos estão entrelaçados com a sua versão. Pode-se dizer que a maioria dos modelos assegura, no mínimo, a carga para um celular padrão. Podendo ser carregado a qualquer momento e lugar desde que haja incidência de raios solares.
5. Utilização de frutas exóticas para a energia fotovoltaica
Cientistas do Instituto Indiano de Tecnologia Roorkee (IIT) notaram que o pigmento incluso no jamelão, chamado de antocianina. Esse é apto a captar a luz do sol, podendo então ser empregado para a fabricação de células solares.
A pequena fruta exótica jamelão (Syzygium cumini) é conhecida por possuir benefícios medicinais, além de seu valor nutricional, e cresce em árvores oriundas do sul da Ásia.
Segundo o estudo, publicado no periódico científico IEEE Journal of Photovoltaics, os pesquisadores extraíram a antocianina da fruta utilizando etanol. Logo depois a usaram como um sensibilizador em células solares sensibilizadas por corantes (“Dye-Sensitized Solar Cells”, ou DSSCs, em inglês).
A conclusão foi que o uso de corantes naturais, como a antocianina do jamelão, para a fabricação dessas células, tornaria a produção em massa dos painéis solares até 40% mais barata.
Já em São Paulo, foi realizado um experimento com a polpa do açaí e da amora. A pesquisa coordenada pela professora Neyde Yukie Murakami Iha, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), aplicou corantes naturais presentes em certas frutas de tons entre o vermelho e o azul para a absorção de luz em células fotovoltáicas sensibilizadas por corantes (Dye-Cells).
