Energia Solar
A energia solar é a conversão da radiação do sol em eletricidade ou calor, ou seja, é a energia que recebemos do Sol.
Este meio de obtenção de energia é renovável, limpo e inesgotável. Estas características vêm colocando a energia solar como fonte alternativa em relação aos combustíveis fósseis.
Utilizada como fonte de energia elétrica ou para o aquecimento (energia térmica), seu uso já é cada vez mais presente em nosso dia a dia, enquanto novas tecnologias as tornam mais acessíveis.
Assim como a energia eólica, é uma das formas limpas de produção de energia que mais cresce no mundo.
Como Funciona a Energia Solar?
A energia solar é proveniente da luz do sol e obtida por placas solares, que têm como função captar a energia luminosa e transformá-la em energia térmica ou elétrica.
Além disso, esse tipo de energia pode ser obtida nas usinas solares compostas por inúmeros painéis que captam a energia do sol.
Tipos de Energia Solar
A energia solar pode ser usada para produzir energia térmica, através do método de aquecimento solar.
Ela também pode ser usada para produzir energia elétrica diretamente, através dos painéis solares fotovoltaicos ou ainda indiretamente, por meio das usinas que usam a energia heliotérmica.
Aquecimento Solar
Coletor solar para aquecimento solar de água em residência. O boiler fica acima das placas.
A energia solar pode ser usada para aquecer água em residências, piscinas ou indústrias.
Os coletores solares, basicamente, são sistemas com uma superfície escura que absorvem a luz solar e transmitem o calor para a água que, por sua vez, fica armazenada em reservatórios térmicos chamados boilers.
Placas Solares Fotovoltaicas
Painéis solares fotovoltaicos instalados numa cidade.
Os painéis ou placas fotovoltaicas utilizam um método direto de produção de energia elétrica.
A luz solar é absorvida nas células solares, também chamadas fotovoltaicas, feitas de material semicondutor, geralmente de cristais de silício.
As partículas da luz solar (fótons) quando entram em contato com os átomos do silício, provocam o deslocamento dos elétrons, gerando assim, uma corrente elétrica, usada para carregar uma bateria.
Energia Heliotérmica
Usina de energia heliotérmica (concentrating solar power) no deserto de Mojave, na Califórnia, criada em 1985.
A energia heliotérmica, também chamada CSP (do inglês concentrating solar power) consiste em um método indireto de produção de energia elétrica, em que a luz solar é refletida por espelhos e concentrada em forma de calor (energia térmica) em um receptor.
Em seguida, utiliza esse calor para acionar um ciclo termodinâmico que produz calor, energia mecânica e, por fim, em energia elétrica, semelhantemente ao que acontece em uma usina termoelétrica.
Além de produzir energia elétrica, a energia heliotérmica pode ser usada para usinas que requerem altas temperaturas para produzir energia elétrica, sem necessidade de usar combustíveis fósseis.
O excedente de energia proveniente do Sol, não aproveitada pela usina, pode ser armazenada em forma de calor em tanques, sendo usada, por exemplo, quando há baixa insolação ou à noite.
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Vantagens da Energia Solar
Alguns estudos apontam que até 2050 a energia solar se tornará a principal fonte de energia elétrica em todo mundo devido às vantagens que apresenta.
- É uma energia renovável, limpa e barata, pois o sol é uma fonte gratuita, ao contrário dos combustíveis fósseis que são um recurso altamente poluente e limitado, tornando-os progressivamente mais caros;
- Despertam o interesse de muitos pesquisadores, e quanto maior for o investimento em tecnologia, mais barata ela se tornará;
- As usinas solares que utilizam a energia heliotérmica ou concentrada (CSP) podem armazenar o excedente de energia que não foi aproveitada e usá-la quando preciso;
- A possibilidade de instalação de painéis fotovoltaicos em regiões distantes ou isoladas;
- A pouca exigência necessidade de manutenção.
- A geração de energia solar produz poucas emissões de gases de efeito estufa, contribuindo para a redução da pegada de carbono e para a mitigação das mudanças climáticas.
Desvantagens da Energia Solar
As desvantagens da energia solar são:
- Os custos elevados das placas e, por este motivo, ainda é pouco utilizada no mundo;
- A necessidade de haver boa insolação, pois se houver vários dias sem sol não haverá energia;
- A instalação de grandes usinas solares ou mesmo de sistemas residenciais pode requerer muito espaço;
- A exigência de excesso de matéria-prima para fabricação dos equipamentos, como o silício, demandando exploração dos recursos.
Energia Solar no Brasil
No Brasil a energia solar representa 4% de participação na matriz energética nacional. Há estimativas de atingir 8,2% de capacidade instalada até 2024, segundo dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico.
A matriz energética no Brasil é constituída predominantemente por energias renováveis, como a hidroeletricidade, energia eólica, biomassa e, em menor medida, energia solar fotovoltaica.
Foi inaugurada a Usina Megawatt Solar em Florianópolis, Santa Catarina. São placas fotovoltaicas espalhadas pelo estacionamento da sede da Eletrosul, com capacidade de atender 540 residências.
Energia Solar no Mundo
Atualmente, apenas 2,5% da energia gerada no mundo provém das fontes de energias solares. Segundo a Global Solar Power Report 2023.
Existem muitos parques solares (CSP) no mundo, vários deles na Espanha. Em 2014, foi inaugurada na Califórnia, EUA, a Ivanpah Solar Electric Generating System, a maior usina até o momento que é quase 4 vezes maior do que a Shams Power Company, em Abu Dhabi, nos Emirados Árabes Unidos, inaugurada em 2013.
Enquanto a usina árabe produz cerca de 100 Megawatts, a americana abriga 300 mil espelhos para coletar a luz do sol, podendo produzir cerca de 392 megawatts de energia, fornecendo energia para 140 mil casas.
Juntas, as usinas devem ajudar a reduzir quase 600 mil toneladas por ano de emissões de CO2.
Ranking dos países produtores de energia solar
| Posição | País | Capacidade instalada (MW) |
|---|---|---|
| 1 | China | 392.000 |
| 2 | Estados Unidos | 111.000 |
| 3 | Japão | 78.800 |
| 4 | Alemanha | 66.500 |
| 5 | Índia | 62.800 |
| 6 | Austrália | 26.700 |
| 7 | Itália | 26.300 |
| 8 | Espanha | 25.900 |
| 9 | França | 24.800 |
| 10 | Coreia do Sul | 18.200 |
| 11 | Vietnã | 16.700 |
| 12 | México | 15.600 |
| 13 | Brasil | 15.200 |
| 14 | Turquia | 14.500 |
| 15 | Reino Unido | 14.400 |
| 16 | Canadá | 13.900 |
Para saber mais sobre fontes de energia, assista o vídeo em nosso canal do Youtube:
Veja também:
Referências Bibliográficas
Operador Nacional do Sistema Elétrico. https://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-sin/o-sistema-em-numeros
Global Solar Power Report 2023, publicado pela Agência Internacional de Energia (IEA). https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023
MAGALHÃES, Lana. Energia Solar. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/energia-solar/. Acesso em: