Energia Solar
Autor: Blog do Prof. Eleandro | Publicado: 2009-06-19T04:58:00-07:00

Energia Solar e o Meio Ambiente    Energia Solar Fototérmica   Arquitetura Bioclimática   Energia Solar Fotovoltaica   Projetos e Perspectivas Futuras Energia Solar e o Meio Ambiente               O sol é fonte de energia renovável, o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz, é uma das alternatias energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio.A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada dia, não polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar é a solução ideal para áreas afastadas e ainda não eletrificadas, especialmente num país como o Brasil onde se encontram bons índices de insolação em qualquer parte do território. A Energia Solar soma características vantajosamente positivas para o sistema ambiental, pois o Sol, trabalhando como um imenso reator à fusão, irradia na terra todos os dias um potencial energético extremamente elevado e incomparável a qualquer outro sistema de energia, sendo a fonte básica e indispensável para praticamente todas as fontes energéticas utilizadas pelo homem.O Sol irradia anualmente o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida pela população mundial neste mesmo período. Para medir a potência é usada uma unidade chamada quilowatt. O Sol produz continuamente 390 sextilhões (390x1021) de quilowatts de potência. Como o Sol emite energia em todas as direções, um pouco desta energia é desprendida, mas mesmo assim, a Terra recebe mais de 1.500 quatrilhões (1,5x1018) de quilowatts-hora de potência por ano.A energia solar é importante na preservação do meio ambiente, pois tem muitas vantagens sobre as outras formas de obtenção de energia, como: não ser poluente, não influir no efeito estufa, não precisar de turbinas ou geradores para a produção de energia elétrica, mas tem como desvantagem a exigência de altos investimentos para o seu aproveitamento. Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a inundação de 56 metros quadrados de terras férteis, na construção de novas usinas hidrelétricas. Uma parte do milionésimo de energia solar que nosso país recebe durante o ano poderia nos dar 1 suprimento de energia equivalente a:*54% do petróleo nacional*2 vezes a energia obtida com o carvão mineral*4 vezes a energia gerada no mesmo período por uma usina hidrelétrica.Energia Solar Fototérmica             Está diretamente ligado na quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo. A utilização dessa forma de energia implica saber captá-la e armazená-la. Os coletores solares são equipamentos que tem como objetivo específico de se utilizar a energia solar fototérmica.Os coletores solares são aquecedores de fluídos (líquidos ou gasosos) e são classificados em coletores concentradores e coletores planos em função da existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar. O fluído aquecido é mantido em reservatórios termicamente isolados até o seu uso final (água aquecida para banho, ar quente para secagem de grãos, gases para acionamento de turbinas, etc.).Os coletores solares planos são largamente utilizados para aquecimento de água em residências, hospitais, hotéis etc. devido ao conforto proporcionado e à redução do consumo de energia elétrica.  Arquitetura Bioclimática               A Arquitetura Bioclimática é o estudo que visa harmonizar as concentrações ao clima e características locais, pensando no homem que habitará ou trabalhará nelas, e tirando partido da energia solar, através de correntes convectivas naturais e de microclimas criados por vegetação apropriada. É a adoção de soluções arquitetônicas e urbanísticas adaptadas às condições específicas (clima e hábitos de consumo) de cada lugar, utilizando a energia que pode ser diretamente obtida das condições locais.Beneficia-se da luz e do calor provenientes da radiação solar incidente. A intenção do uso da luz solar, que implica em redução do consumo de energia para iluminação, condiciona o projeto arquitetônico quanto à sua orientação espacial, quanto às dimensões de abertura das janelas e transparência na cobertura das mesmas. A intenção de aproveitamento do calor provenientes do sol implica seleção do material adequado (isolante ou não conforme as condiçòes climáticas) para paredes, vedações e coberturas superiores, e orientação espacial, entre outros fatores.A arquitetura bioclimática não se restringe a características arquitetônicas adequadas. Preocupa-se, também, com o desenvolvimento de equipamentos e sistemas que são necessários ao uso da edificação (aquecimento de água, circulação de ar e de água, iluminação, conservação de alimentos entre outros) e com o uso de materiais de conteúdo energético tão baixo quanto possível.Energia Solar Fotovoltaica             A Energia Solar Fotovoltaica é a energia da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico é o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula fotovotaica é a unidade fundamental do processo de conversão.Atualmente o custo das células solares é um grande desafio para a indústria e o principal empecilho para a difusão dos sistemas fotovoltaicos em larga escala. A tecnologia fotovoltaica está se tornando cada vez mais competitiva, tanto porque seus custos esão decrescendo, quanto porque a avaliação dos custos das outras formas de geração está se tornando mais real, levando em conta fatores que eram anteriormente ignorados, como a questão dos impactos ambientais.O atendimento de comunidades isoladas tem impulsionado a busca e o desenvolvimento de fontes renováveis de energia. No Brasil, por exemplo, 15% da população não possui acesso à energia elétrica. Coincidentemente, esta parcela da população vive em regiões onde o atendimento por meio da expansão do sistema elétrico convencional é economicamente inviável. Trata-se de núcleos populacionais esparsos e pouco densos, típicos das regiões Centro-Oeste, Nordeste e Norte.No Brasil a geração de energia elétrica por conversão fotovoltaica teve um impulso notável, através de projetos privados e governamentais, atraindo interesse de fabricantes pelo mercado brasileiro. A quantidade de radiação incidente no Brasil é outro fator muito significativo para o aproveitamento da energia solar.Perspectivas Futuras             Atlas SolarimétricoO mercado brasileiro de aquecimento solar teve seu crescimento em números consideráveis nos meados da década de 70 com a crise do petróleo.O Brasil possui um grande epotencial energético solar, mas quase em todo território é inviável a instalação e manutenção de instrumentos de medição solar. O aproveitamento racional da energia solar no sentido de produzir instalações bem dimensionadas e economicamente viavéis só é possível a partir de informações solarimétricas consistentes da região em questão. Em 1995, através do Grupo de Trabalho de Energia Solar (GTES), foram estabelecidas, dentro do contexto solarimetria, duas propostas de trabalho que se seguiram com o apoio da instituição: O Atlas Solarimétrico do Brasil publicado em agosto de 1997 pelo Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas (FAE/UFPE) e o Atlas de Irradiação Solar do Brasil publicado em outubro de 1998 pelo Laboratório de Energia Solar (Lab Solar/UFSC) e Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). O primeiro está representando por mapas mensais contendo isolinhas das medidas de insolação e radiação global, fundamentais na compilação de dados históricos disponíveis em todas as estações terrestres existentes no País. A segunda proposta trata-se da aplicação e adaptação para o Brasil de um modelo físico alemão utilizando imagens de satélites e está respresentado por mapas mensais contendo valores pontuais da radiação global.Os avanços e esforços realizados na área de solametria vem trazendo resultados significativos e muitas informações. É importante analisar que a qualidade de tais dados, depende dos alcances e limites técnicos de cada modelo.