{"id":73826,"date":"2017-10-13T13:00:06","date_gmt":"2017-10-13T16:00:06","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=73826"},"modified":"2017-10-12T22:28:20","modified_gmt":"2017-10-13T01:28:20","slug":"saiba-o-que-e-e-como-funciona-o-processo-de-geracao-de-eletricidade-a-partir-dos-raios-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/saiba-o-que-e-e-como-funciona-o-processo-de-geracao-de-eletricidade-a-partir-dos-raios-solares\/","title":{"rendered":"Saiba o que \u00e9 e como funciona o processo de gera\u00e7\u00e3o de eletricidade a partir dos raios solares"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>O que \u00e9 a energia solar?<\/h2>\n

A\u00a0energia solar<\/span>\u00a0\u00e9 a energia eletromagn\u00e9tica cuja fonte \u00e9 o sol. Ela pode ser transformada em energia t\u00e9rmica ou el\u00e9trica e aplicada em diversos usos. As duas principais formas de aproveitamento da energia solar s\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica e o aquecimento solar de \u00e1gua.<\/p>\n

Para a produ\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica s\u00e3o usados dois sistemas: o\u00a0heliot\u00e9rmico<\/span>, em que a irradia\u00e7\u00e3o \u00e9 convertida primeiramente em energia t\u00e9rmica e posteriormente em el\u00e9trica; e o\u00a0fotovoltaico<\/span>, em que a irradia\u00e7\u00e3o solar \u00e9 convertida diretamente em energia el\u00e9trica.<\/p>\n

Energia heliot\u00e9rmica ou energia solar concentrada (CSP)<\/h2>\n

Segundo o\u00a0Minist\u00e9rio de Minas e Energia, o Brasil tem cerca de 70% de sua matriz el\u00e9trica baseada em energia hidr\u00e1ulica, e mais recentemente outras fontes de energia, como a biomassa, a e\u00f3lica e a nuclear v\u00eam recebendo est\u00edmulos.<\/p>\n

Em vista de condi\u00e7\u00f5es hidrol\u00f3gicas desfavor\u00e1veis, com per\u00edodos de estiagem cada vez mais prolongados, a energia heliot\u00e9rmica se apresenta como uma alternativa. Ainda mais se considerarmos que os per\u00edodos de seca est\u00e3o associados ao aumento do potencial solar devido \u00e0 baixa interfer\u00eancia de nuvens e radia\u00e7\u00e3o solar mais intensa.<\/p>\n

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H\u00e1 v\u00e1rios tipos de coletores e a escolha do tipo apropriado depende da aplica\u00e7\u00e3o. Os mais utilizadas s\u00e3o: o cilindro parab\u00f3lico, a torre central e o disco parab\u00f3lico.<\/p>\n

Como funciona?<\/h3>\n

Os coletores solares s\u00e3o equipamentos que captam a radia\u00e7\u00e3o solar e a convertem em calor, transferindo este calor para um fluido (ar, \u00e1gua, ou \u00f3leo, em geral). Os coletores possuem uma superf\u00edcie refletora, que direciona a radia\u00e7\u00e3o direta a um foco, onde est\u00e1 localizado um receptor. Uma vez tendo absorvido o calor, o fluido escoa pelo receptor.<\/p>\n

Energia solar fotovoltaica<\/h2>\n

A energia fotovoltaica \u00e9 aquela na qual a irradia\u00e7\u00e3o solar \u00e9 transformada diretamente em energia el\u00e9trica, sem passar pela fase de energia t\u00e9rmica (caracter\u00edstica do sistema heliot\u00e9rmico)<\/p>\n

Como funciona?<\/h3>\n

As c\u00e9lulas fotovoltaicas (ou c\u00e9lulas solares) s\u00e3o feitas a partir de materiais semicondutores (normalmente o sil\u00edcio). Quando a c\u00e9lula \u00e9 exposta \u00e0 luz, parte dos el\u00e9trons do material iluminado absorve f\u00f3tons (part\u00edculas de energia presentes na luz solar).<\/p>\n

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Os el\u00e9trons livres s\u00e3o transportados pelo semicondutor at\u00e9 serem puxados por um campo el\u00e9trico. Este campo el\u00e9trico \u00e9 formado na \u00e1rea de jun\u00e7\u00e3o dos materiais, por uma diferen\u00e7a de potencial el\u00e9trico existente entre esses materiais semicondutores. Os el\u00e9trons livres s\u00e3o levados para fora da c\u00e9lula solar e ficam dispon\u00edveis para serem usados na forma de energia el\u00e9trica.<\/p>\n

Ao contr\u00e1rio do sistema heliot\u00e9rmico, o sistema fotovoltaico n\u00e3o requer alta irradia\u00e7\u00e3o solar para funcionar. Contudo, a quantidade de energia gerada depende da densidade das nuvens, de forma que um n\u00famero baixo de nuvens pode resultar em uma maior produ\u00e7\u00e3o de eletricidade em compara\u00e7\u00e3o a dias de c\u00e9u completamente aberto, devido ao fen\u00f4meno da reflex\u00e3o da luz solar.<\/p>\n

A efici\u00eancia da convers\u00e3o \u00e9 medida pela propor\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o solar incidente sobre a superf\u00edcie da c\u00e9lula que \u00e9 convertida em energia el\u00e9trica. Atualmente, as c\u00e9lulas mais eficientes proporcionam 25% de efici\u00eancia.<\/p>\n

Segundo o\u00a0Minist\u00e9rio do Meio Ambiente, o governo atualmente desenvolve projetos de gera\u00e7\u00e3o de energia fotovoltaica para suprir as demandas energ\u00e9ticas das comunidades rurais e isoladas. Estes projetos focam algumas \u00e1reas como: bombeamento de \u00e1gua para abastecimento dom\u00e9stico, irriga\u00e7\u00e3o e piscicultura; ilumina\u00e7\u00e3o p\u00fablica; sistemas de uso coletivo (eletrifica\u00e7\u00e3o de escolas, postos de sa\u00fade e centros comunit\u00e1rios); atendimento domiciliar.<\/p>\n

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O aproveitamento t\u00e9rmico<\/h3>\n

Outra forma de aproveitamento de radia\u00e7\u00e3o solar \u00e9 o aquecimento t\u00e9rmico. O aquecimento t\u00e9rmico a partir de\u00a0energia solar<\/span>\u00a0pode ser feito por meio de um processo de absor\u00e7\u00e3o da luz solar por coletores, que s\u00e3o normalmente instalados nos telhados das edifica\u00e7\u00f5es e resid\u00eancias (conhecidos como pain\u00e9is solares).<\/p>\n

Como a incid\u00eancia de radia\u00e7\u00e3o solar sobre a superf\u00edcie terrestre \u00e9 baixa, \u00e9 necess\u00e1rio instalar alguns metros quadrados de coletores.<\/p>\n

Segundo a\u00a0Ag\u00eancia Nacional de Energia El\u00e9trica (Aneel), para atender o suprimento de \u00e1gua aquecida em uma resid\u00eancia de tr\u00eas a quatro moradores, s\u00e3o necess\u00e1rios 4 m\u00b2 de coletores. Apesar da demanda por esta tecnologia ser predominantemente residencial, tamb\u00e9m existe o interesse de outros setores, como edif\u00edcios p\u00fablicos, hospitais, restaurantes e hot\u00e9is.<\/p>\n

Se voc\u00ea tem interesse em instalar um sistema de aquecimento solar na sua resid\u00eancia, a\u00a0eCycle<\/i>\u00a0te ajuda. Confira o\u00a0Guia para a instala\u00e7\u00e3o de energia solar em casa.<\/p>\n

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Quais s\u00e3o os pr\u00f3s e os contras da energia solar?<\/h2>\n

A energia solar \u00e9 considerada uma fonte de energia renov\u00e1vel e inesgot\u00e1vel. Ao contr\u00e1rio dos combust\u00edveis f\u00f3sseis, o processo de gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica a partir da energia solar n\u00e3o emite\u00a0di\u00f3xido de enxofre\u00a0(SO2),\u00a0\u00f3xidos de nitrog\u00eanio\u00a0(NOx) e\u00a0di\u00f3xido de carbono\u00a0(CO2) – todos gases poluentes com efeitos nocivos \u00e0 sa\u00fade humana e que contribuem para o\u00a0aquecimento global.<\/p>\n

A energia solar tamb\u00e9m se mostra vantajosa em compara\u00e7\u00e3o a outras fontes renov\u00e1veis, como a hidr\u00e1ulica, pois requer \u00e1reas menos extensas do que hidrel\u00e9tricas.<\/p>\n

O incentivo \u00e0 energia solar no Brasil \u00e9 justificado pelo potencial do pa\u00eds, que possui grandes \u00e1reas com radia\u00e7\u00e3o solar incidente e est\u00e1 pr\u00f3ximo \u00e0 linha do Equador.<\/p>\n

As regi\u00f5es semi\u00e1ridas do nordeste brasileiro s\u00e3o ideias para a gera\u00e7\u00e3o de energia heliot\u00e9rmica, pois atendem \u00e0s condi\u00e7\u00f5es de alta irradia\u00e7\u00e3o solar e baixa pluviosidade.<\/p>\n

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Uma desvantagem da energia heliot\u00e9rmica no entanto, \u00e9 que, apesar de n\u00e3o exigir \u00e1reas t\u00e3o extensas quanto as hidrel\u00e9tricas, ainda requer grandes espa\u00e7os. Portanto, \u00e9 crucial que se fa\u00e7a a an\u00e1lise do local mais apropriado para a implanta\u00e7\u00e3o, uma vez que haver\u00e1 a supress\u00e3o da vegeta\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, como j\u00e1 mencionado, o sistema heliot\u00e9rmico n\u00e3o \u00e9 indicado para todas as regi\u00f5es, pois \u00e9 considerado bastante intermitente.<\/p>\n

A n\u00e3o depend\u00eancia da alta irradia\u00e7\u00e3o \u00e9 uma grande vantagem do sistema fotovoltaico, o que contribui para que seja apontado como uma outra alternativa.<\/p>\n

No caso da energia fotovoltaica, a desvantagem mais frequentemente apontada \u00e9 o alto custo de implanta\u00e7\u00e3o e a baixa efici\u00eancia do processo, que varia de 15% a 25%.<\/p>\n

No entanto, outro ponto de extrema import\u00e2ncia a ser considerado na cadeia produtiva do sistema fotovoltaico \u00e9 o impacto socioambiental causado pela mat\u00e9ria prima mais comumente usada para compor as c\u00e9lulas fotovoltaicas, o sil\u00edcio.<\/p>\n

A minera\u00e7\u00e3o do sil\u00edcio, assim como qualquer outra atividade de minera\u00e7\u00e3o, tem impactos para o solo e a \u00e1gua subterr\u00e2nea da \u00e1rea de extra\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, \u00e9 imprescind\u00edvel que sejam proporcionadas boas condi\u00e7\u00f5es ocupacionais aos trabalhadores, a fim de evitar acidentes de trabalho e desenvolvimento de doen\u00e7as ocupacionais. A\u00a0Ag\u00eancia Internacional de Pesquisa sobre o C\u00e2ncer (Iarc)\u00a0aponta, em\u00a0relat\u00f3rio, que a s\u00edlica cristalina \u00e9 cancer\u00edgena, podendo causar c\u00e2ncer de pulm\u00e3o ao ser cronicamente inalada.<\/p>\n

O relat\u00f3rio do\u00a0Minist\u00e9rio de Ci\u00eancia e Tecnologia\u00a0aponta outros dois pontos importantes relacionados ao sistema fotovoltaico: o descarte dos pain\u00e9is deve receber destina\u00e7\u00e3o apropriada, uma vez que este apresentam potenciais de toxicidade; e a reciclagem de pain\u00e9is fotovoltaicos tamb\u00e9m n\u00e3o atingiu um n\u00edvel satisfat\u00f3rio at\u00e9 o momento.<\/p>\n

Outro ponto importante \u00e9 que, apesar do Brasil ser o segundo maior produtor de sil\u00edcio met\u00e1lico do mundo, perdendo apenas para a China, a tecnologia para a purifica\u00e7\u00e3o do sil\u00edcio a n\u00edvel solar ainda est\u00e1 em fase de desenvolvimento. Um problema recentemente identificado, principalmente em plantas heliot\u00e9rmicas, \u00e9 a\u00a0queima n\u00e3o intencional de p\u00e1ssaros\u00a0que passam pela regi\u00e3o.<\/p>\n

Portanto, mesmo sendo renov\u00e1vel e n\u00e3o emitindo gases, a energia solar ainda esbarra em empecilhos tecnol\u00f3gicos e econ\u00f4micos. Apesar de promissora, a energia solar se tornar\u00e1 vi\u00e1vel economicamente apenas com a coopera\u00e7\u00e3o entre setores p\u00fablicos e privados, e com o investimento em pesquisas para o aprimoramento das tecnologias que englobam o processo produtivo, desde a purifica\u00e7\u00e3o do sil\u00edcio at\u00e9 o descarte das c\u00e9lulas fotovoltaicas.<\/p>\n

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