A energia solar é a radiação eletromagnética emitida pelo sol e capturada para ser transformada em energia útil. As plantas absorvem a energia solar para transformar a luz do sol em alimento por meio do processo de fotossíntese, enquanto os humanos capturam a luz solar para transformá-la em eletricidade usando processos como o efeito fotovoltaico.
A eletricidade produzida pela energia solar pode ser utilizada em redes elétricas ou armazenada em baterias. A energia solar é abundante e gratuita, e os custos de conversão desta energia em eletricidade continuam diminuindo à medida que a tecnologia se torna mais avançada e eficiente. Energia solar é a fonte de energia mais acessível e abundante do planeta. Ela também tem a vantagem de produzir uma quantidade de carbono bem menor do que os combustíveis fósseis, o que reduz seu impacto ambiental.
Definição de energia solar
Nosso sol é uma estrela feita principalmente de hidrogênio e hélio. Ele produz energia dentro de seu núcleo através de um processo chamado fusão nuclear, onde o hidrogênio se funde para formar um átomo mais leve de hélio. A energia perdida neste processo irradia para o espaço. Uma pequena quantidade dessa energia chega à Terra.
Geração da eletricidade
A tecnologia solar pode pegar a luz do sol e transformá-la em energia usando painéis solares fotovoltaicos (FV) ou concentrando a radiação solar usando espelhos especiais. Partículas individuais de luz são chamadas de fótons. Esses são pacotes minúsculos de radiação eletromagnética com diferentes quantidades de energia dependendo da velocidade com que se movem. Os fótons são liberados pelo sol durante o processo de fusão nuclear, quando o hidrogênio é convertido em hélio. Se os fótons tiverem energia suficiente, eles podem ser aproveitados para gerar eletricidade.
Os painéis fotovoltaicos são elaborados com células fotovoltaicas individuais. Essas células contêm materiais chamados semicondutores, que permitem que os elétrons fluam através delas. O tipo mais comum de semicondutor usado em células FV é o silício cristalino. É relativamente barato, abundante e dura muito tempo. De todos os materiais semicondutores, o silício também é um dos condutores de eletricidade mais eficientes.
Quando fótons com muita energia entram em contato com semicondutores, eles podem soltar elétrons. Esses elétrons produzem uma corrente elétrica que pode ser usada como energia ou armazenada em uma bateria.
A maior parte da energia produzida por painéis solares é enviada para a rede elétrica para ser distribuída a locais que precisam de eletricidade. Mesmo painéis solares particulares instalados em telhados, enviam eletricidade extra de volta para a rede elétrica. O armazenamento da bateria tende a ser caro, e a venda de eletricidade excedente para companhias elétricas é a maneira mais econômica de produzir eletricidade solar no momento.
Energia Solar Térmica
A tecnologia de energia térmica solar (ETS) captura a energia solar e a usa para aquecimento. Existem três categorias diferentes de coletores ETS: baixa, média e alta temperatura.
Os coletores de baixa temperatura usam ar ou água para transferir a energia térmica coletada pelo sol para o local que precisa ser aquecido. Eles podem vir na forma de coletores solares envidraçados que aquecem o ar para ser transferido através de um edifício, paredes de metal ou bolsas de água montadas no telhado que são aquecidas pela luz solar. Eles são mais comumente usados para pequenos espaços ou para aquecer piscinas.
Os coletores de média temperatura movem um produto químico não congelante através de uma série de tubos que coletam a luz do sol para aquecer água e ar em edifícios residenciais e comerciais.
Os coletores de alta temperatura usam uma série de espelhos parabólicos para converter com eficiência a energia solar em calor de alta temperatura que pode então gerar eletricidade. Esses espelhos captam a luz do sol e a focalizam no que é chamado receptor. Esse sistema então aquece os fluidos contidos e os faz circular para produzir vapor. Muito parecido com a geração elétrica convencional, o vapor então gira uma turbina, que cria energia para um gerador produzir a eletricidade desejada.
Os espelhos que coletam a luz do sol devem ser capazes de seguir a trajetória do sol ao longo do dia para maximizar a eficiência. Esses grandes sistemas são usados principalmente por concessionárias de serviços públicos para criar eletricidade e enviar através da rede elétrica.
Energia Solar Hoje
A tecnologia solar fez avanços incríveis nas últimas décadas e espera-se que cresça ainda mais rápido nos próximos anos. Em quase todas as partes do mundo, a energia solar é a energia mais barata de se produzir . E os custos continuam caindo conforme a tecnologia melhora.
Prós e contras
A energia solar está cada vez mais acessível e pode até se tornar mais barata do que a energia convencional produzida por combustíveis fósseis à medida que a tecnologia se torna mais eficiente. Os incentivos governamentais para proprietários de residências e empresas tornam-na uma tecnologia atraente para investir.
Embora haja muitos prós na energia solar, os contras continuam a impedi-la de ser acessível a todos. Infelizmente, nem todos os consumidores de eletricidade podem instalar seu próprio sistema fotovoltaico. Algumas pessoas não são donas do lugar onde moram ou suas casas não recebem luz solar suficiente para tornar os painéis solares eficientes. E embora o preço dos painéis solares tenha diminuído drasticamente na última década, os custos iniciais de instalação de painéis solares ainda são altos para muita gente.
Em escala comercial, a produção de energia solar continua sendo uma forma de as empresas produzirem energia elétrica sem contribuir para o aumento dos níveis de gases de efeito estufa na atmosfera.
A geração de eletricidade solar em si não emite poluentes, no entanto, a produção de painéis solares, a menos que seja movida a energia solar, continua a produzir emissões. Os painéis solares também não são recicláveis na maior parte do mundo. Ao final de sua vida útil (25 anos) a maioria dos painéis solares é descartada em aterros sanitários. Este processo tem o potencial de liberar produtos químicos tóxicos no meio ambiente.
Algumas instalações na Europa estão liderando o caminho na reciclagem de painéis solares e encontrando maneiras de reutilizar muitos dos materiais originais para novos painéis. Isso também reduz os impactos ambientais, diminuindo o número de novos materiais semicondutores que precisam ser minerados e processados. À medida que a energia solar aumenta em popularidade e acessibilidade, a demanda por reciclagem de painéis solares provavelmente aumentará.
