Abaixo, explicaremos detalhadamente como funciona a energia solar e o por quê dela ser considerada a mãe de toda a energia da Terra!
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Como Funciona a Energia Solar: A mãe de toda energia
O que seria do nosso planeta sem a energia solar? A radiação solar é absorvida pela superfície terrestre da Terra, pelos oceanos – que cobrem cerca de 71% do globo – e pela atmosfera. O ar quente contendo água evaporada dos oceanos sobe, causando circulação atmosférica ou convecção. Quando o ar atinge grandes altitudes, onde a temperatura é baixa, o vapor d’água se condensa em nuvens, que chovem na superfície da Terra, completando o ciclo da água .
O calor latente de condensação da água amplifica a convecção, produzindo fenômenos atmosféricos como vento, ciclones e anticiclones . A luz solar absorvida pelos oceanos e pelas massas terrestres mantém a superfície a uma temperatura média de 14 °C. Pela fotossíntese , as plantas verdes convertem a energia solar em energia armazenada quimicamente, que produz alimentos, madeira e a biomassa da qual derivam os combustíveis fósseis.
A energia solar total absorvida pela atmosfera, oceanos e massas terrestres da Terra é de aproximadamente 122 PW·ano = 3.850.000 exajoules (EJ) por ano. Em 2019, isso representava mais energia em uma hora (uma hora e 25 minutos) do que o mundo consumia em um ano. A fotossíntese captura aproximadamente 3.000 EJ por ano em biomassa.
Veja Como é Feito um Painel Solar
Ao longo dos séculos, a humanidade aproveitou a forte ligação que liga a vida vegetal ao sol, especialmente para aprender como gerir o ciclo de vida das plantas para transformá-las em culturas comestíveis. À medida que o progresso tecnológico avançava, no final do século XIX permitiu transformar a energia do sol em eletricidade através da célula solar, um dispositivo que potencializa o fenómeno físico conhecido como efeito fotovoltaico.
Hoje, depois de quase 150 anos desde o aparecimento da primeira célula fotovoltaica, a energia solar é a fonte de energia renovável que mais cresce no mundo (+24% ao ano, de acordo com o relatório da Agência Internacional para as Energias Renováveis de 2019) e o seu desenvolvimento tecnológico prossegue, proporcionando uma energia solar cada vez mais eficiente.
Segundo estudos científicos, o sol continuará brilhando e erradiando sua energia por mais de 4,6 bilhões de anos e nós, como seres humanos, podemos desfrutar e usar todos os recursos possíveis de sua energia, que é abundante e gratuita, para a implementação de novas tecnologias e geração de eletricidade e energia limpa.
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Tecnologias Solares
As tecnologias solares são categorizadas como passivas ou ativas, dependendo da forma como captam, convertem e distribuem a luz solar e permitem que a energia solar seja aproveitada em diferentes níveis em todo o mundo, principalmente dependendo da distância do Equador. Embora a energia solar se refira principalmente ao uso da radiação solar para fins práticos, todos os tipos de energia renovável, exceto a energia geotérmica e a energia das marés , são derivadas direta ou indiretamente do Sol.
As técnicas solares ativas usam energia fotovoltaica, energia solar concentrada , coletores solares térmicos, bombas e ventiladores para converter a luz solar em produção útil. As técnicas solares passivas incluem a seleção de materiais com propriedades térmicas favoráveis, o projeto de espaços que circulem naturalmente o ar e a referência à posição de um edifício em relação ao Sol.
As tecnologias solares ativas aumentam a oferta de energia e são consideradas tecnologias do lado da oferta, enquanto as tecnologias solares passivas reduzem a necessidade de recursos alternativos e são geralmente consideradas tecnologias do lado da procura.
Saiba aqui a Definição de Enegia Solar
Todas as vantagens da energia solar
Um recurso inesgotável aliado a tecnologias versáteis, silenciosas e eficientes. Um dos pontos fortes da energia solar é que ela é autogerada e pode ser usada em qualquer lugar. E suas vantagens tenderão a aumentar no futuro, através de novas tecnologias.
Nossa estrela é a principal fonte de energia da qual a Terra sempre dependeu. É o mais poderoso e mais estudado, e é um dos protagonistas indiscutíveis da transição energética .
Algumas das vantagens da energia solar são compartilhadas por muitas outras fontes renováveis. A mais importante delas é a capacidade de proteger o nosso planeta das alterações climáticas! Captar e depois explorar os raios solares permite-nos reduzir a utilização de combustíveis fósseis sem produzir gases com efeito estufa e conduz-nos no sentido da auto-suficiência energética.
Você sabe Como Funciona o Painel Solar para Aquecer Água ?
Mas quais são as características únicas da energia solar que a diferenciam de outras energias renováveis, como a energia eólica, geotérmica e hidroelétrica? Listamos abaixo 9 pontos abaixo do enorme potencial da nossa estrela mais próxima para fornecer energia diária a pessoas e empresas.
- Uma fonte de energia renovável e inesgotável por definição:
É verdade que a anã amarela que dá nome ao nosso sistema solar não viverá para sempre. Na verdade, dentro de quatro ou cinco bilhões de anos, chegará ao fim da sua sequência principal e tornar-se-á instável. Entretanto, porém, e numa escala de tempo que é mais relevante para nós, o Sol continua a ser uma fonte imutável e inesgotável de energia: dia após dia, ano após ano, ele está e estará sempre lá, sempre exatamente o mesmo.
Além de ser uma presença fixa, a energia solar que chega à Terra também é abundante. Se a Terra fosse um disco plano inclinado em direção ao Sol, receberia 1.377 watts de energia solar por metro quadrado. A presença da nossa atmosfera, as más condições climáticas e o formato redondo da Terra diminuem esse número em quase dez vezes nas latitudes médias. Dito isto, ainda precisaríamos de capturar apenas 6% da nossa energia solar para cobrir todas as necessidades energéticas da humanidade.
Você sabe Qual a Eficiência de um Painel Solar Fotovoltaico?
- Em todos os lugares recebe luz solar:
Pode parecer trivial, mas o fato de cada área da Terra receber luz solar em maior ou menor grau oferece uma vantagem dupla. Em primeiro lugar, a luz solar é uma fonte de energia que pode ser utilizada em qualquer parte do planeta e chega mesmo a locais sem infra-estruturas ou ligações: portanto, em zonas isoladas, rurais, locais remotos ou de difícil acesso, o sol é sempre uma ótima opção.
Seguindo o exposto, a energia solar também pode ser utilizada em escala hiperlocal, inclusive por indivíduos para consumo próprio, a partir de painéis solares instalados nos telhados.
Uma vez convertida em eletricidade, a energia solar é muito simples de transportar. Isso significa que enormes quantidades de eletricidade podem ser geradas em grandes parques solares, principalmente em áreas da Terra com os mais altos níveis de luz solar, como a cintura equatorial.
- É muito adequado para baterias e rede elétrica:
A energia fotovoltaica produz energia principalmente próximo ao meio dia, mas graças a sistemas de armazenamento maiores, mais eficientes e fiáveis, somos mais capazes de gerir a discrepância entre a procura de energia e a que o sol fornece naturalmente.
Embora possam existir diferenças de país para país, de um modo geral, a energia solar, particularmente quando é utilizada tecnologia fotovoltaica para a gerar, pode ser transferida diretamente para a rede eléctrica . Isto torna possíveis coisas como comunidades de energia e permite que particulares e empresas enviem para o mercado o excesso de energia que produzem, garantindo-lhes não só economia financeira, mas também uma fonte de rendimento.
Existe também uma importante vantagem social, porque essa energia fica imediatamente disponível para populações em áreas do mundo que anteriormente não tinham acesso às redes eléctricas tradicionais, como em alguns países da África.
Conheça a História do Painel Solar
- O sol cria riqueza e empregos locais:
De todos os empregos na área ambiental, a energia solar é a que cria mais oportunidades de emprego para promotores, construtores, instaladores e técnicos de manutenção nas centrais eléctricas. Aproveitar ao máximo a energia solar traz um novo impulso à economia e oferece às famílias, empresas e até mesmo às nações uma boa oportunidade de investimento.
De acordo com um estudo recente publicado na Science Direct, “Criação de empregos durante a transição energética global para sistemas de energia 100% renováveis até 2050”, o número de empregos só no setor fotovoltaico atingirá 22 milhões em todo o mundo até 2050 (em 2019 havia 3,8 milhões, de acordo com estimativas da IRENA, a agência internacional para energias renováveis).
- Versatilidade tecnológica:
A versatilidade da energia solar também se estende à sua tecnologia. A primeira coisa que vem à mente são os painéis fotovoltaicos, mas a energia solar também pode ser utilizada para gerar energia térmica através do aquecimento de fluidos, ou da combinação dos dois tipos nas mais modernas centrais solares termodinâmicas.
É igualmente verdade que, em comparação com um sistema de combustíveis fósseis ou mesmo com muitas outras energias renováveis, a energia solar cria muito pouco ruído. Além de alguns componentes necessários para o resfriamento, tanto os próprios raios solares quanto os dispositivos usados para coletar sua energia são extraordinariamente silenciosos e, portanto, adequados para uso em qualquer ambiente.
Veja aqui Como Funciona a Taxação da Energia Solar
- Manutenção mínima necessária:
Apesar de os painéis fotovoltaicos se tornarem gradualmente menos eficientes, com uma vida útil de 20-25 anos, o tipo de manutenção pós-instalação necessária é semelhante à de um sistema eléctrico normal, com a adição de algumas limpezas periódicas e pouco mais e, portanto, a manutenção necessária é mínima.
- Verde até o fim da vida:
Os painéis solares são extremamente práticos, não só na fase de instalação, mas também na hora de retirá- los ou substituí- los. Geralmente são fáceis de desmontar e os materiais neles utilizados podem ser recuperados, reciclados e reutilizados , reduzindo ainda mais o impacto ambiental deste tipo de energia.
Ter painéis disponíveis que podem ser combinados de várias maneiras significa que podem ser criadas plantas modulares que variam desde tamanhos muito pequenos para uso doméstico até fazendas de enorme escala. Esta extrema versatilidade permite-nos construir plantas de acordo com as necessidades e características particulares do local.
- Uma tecnologia sólida e confiável:
Incorporada na realidade do século XXI , a energia fotovoltaica é uma tecnologia sólida. Estes sistemas já não são soluções pioneiras e experimentais, como acontecia na última parte do século XX! Agora a confiabilidade, durabilidade e desempenho dessas tecnologias são mais do que satisfatórios.
- Energia solar abundante no Brasil
A posição geográfica da maioria do território brasileiro, com sol abundante durante o ano todo, permite a maior captação da energia solar, através de painéis fotovoltaicos.
Veja também Energia Solar: Vantagens e Desvantagens.
Portanto, o futuro da energia solar será promissor. Embora as soluções que temos hoje já ofereçam garantias técnicas e económicas, muitas inovações interessantes nos aguardam nos próximos anos. Isto é particularmente verdadeiro no que diz respeito à eficiência: a história ensinou-nos que o desempenho das células solares estão melhorando ao longo do tempo e números que poderiam parecer inatingíveis há algumas décadas estão cada vez mais ao nosso alcance (mais notavelmente, a eficiência é agora superior a 20%).
Ao mesmo tempo, o preço das células solares está indo na direção oposta e elas estão ficando mais baratas. Se combinarmos estes dois efeitos, podemos dizer que a energia solar está a tornar-se cada vez mais acessível e disponível, além de permanecer altamente competitiva em comparação com outras energias renováveis.
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Fonte cosnultada: Wikipedia
Formada em engenharia elétrica e engenharia mecânica pela UNIP, Josy Andrade Dias é especialista na área de energias renováveis, solar e fotovoltaica.
Além disso, atualmente é estudante de jornalismo e escreve principalmente em temas voltados para a área de energias renováveis, sustentabilidade e preservação ambiental.
