O gasto com o consumo de eletricidade é uma despesa fixa que impacta na saúde financeira do orçamento doméstico. Por isso, é comum que as pessoas busquem alternativas para economizar na conta de luz. Nesse contexto, os painéis solares residenciais são grandes aliados e, portanto, um ótimo investimento.
A energia luminosa é parte fundamental e imprescindível para que o processo fotovoltaico, utilizado em sistemas que transformam a luz do sol em eletricidade, ocorram. Mas, você sabe o que é energia luminosa? Conhece o conceito de modalidades de energia e as diferenças entre os tipos energéticos?
Neste post, trataremos sobre essas questões, e também explicaremos quais são os tipos de energia luminosa, como ela é produzida e quais são as suas aplicações. Por fim, você saberá como transformar energia luminosa em elétrica. Boa leitura!
O que são modalidades de energia?
É possível encontrar na natureza várias formas de energia. Quando falamos sobre o assunto, é normal pensarmos primeiro na energia elétrica, que é a mais utilizada na rotina diária das pessoas. Mas, a verdade é que existem várias modalidades energéticas em nosso universo, como a térmica, solar, eólica, mecânica, hidrelétrica, entre outras.
Segundo a ciência, o conceito de energia é definido pela capacidade de realizar uma atividade ou ação. Ou seja, o movimento, a transferência, indução e deformação de um objeto, por exemplo, são considerados energia.
Diversas modalidades de energia são manipuladas para movimentar a sociedade, o que acontece por meio da produção de energia elétrica destinada à alimentação de maquinários ou do calor que cozinha os alimentos. Isso tudo são fontes de energia, que se dividem em duas categorias básicas.
Energia renovável e não renovável
Os tipos de energia podem ser separados entre energias renováveis e energias não renováveis, conforme veremos agora.
Fontes de Energia Renováveis
São as formas de energia geradas com recursos que sempre existirão em nosso planeta. Ou seja, essas fontes energéticas são infinitas ou têm a capacidade de regeneração na natureza.
Alguns exemplos de energias renováveis são a energia solar, a energia eólica, a biomassa, a energia hidrelétrica e a energia geotérmica.
Fontes de Energia Não Renováveis
São formas de energia produzidas com recursos naturais que podem chegar ao fim e deixarem de existir na Terra. Isto é, essas fontes energéticas são passíveis de esgotamento, o que impacta negativamente no ecossistema do planeta.
Alguns exemplos de energias não renováveis são a energia nuclear e os combustíveis fósseis, como é o caso do petróleo.
Quais as diferenças entre os tipos de energia?
Para ficar mais fácil a compreensão, separamos aqui os principais tipos de energia que existem.
Energia Mecânica
Podemos definir a energia mecânica como a somatória entre a energia cinética e a potencial da matéria.
A energia cinética de um corpo é relativa ao movimento de um determinado corpo, enquanto a energia potencial tem associação com o posicionamento desse corpo de acordo com uma determinada referência.
O conceito de energia mecânica está intimamente ligado ao movimento. Afinal de contas, qualquer coisa que se mova tem energia.
Portanto, esse tipo de energia está presente em todos os tipos de maquinários e objetos que se mexem, como liquidificadores, batedeiras e ventiladores. Até mesmo pessoas caminhando estão liberando energia mecânica ao se movimentarem.
Energia Eólica
O vento é o recurso natural responsável por gerar a energia eólica. Um parque eólico é uma grande área onde são instaladas várias turbinas enormes que realizam a captação da energia dos ventos.
Quando o vento move as pás das turbinas aerogeradoras acontece a transformação da energia mecânica para energia elétrica.
É um processo bem parecido com o que ocorre em um moinho de vento. A movimentação das pás resulta na ativação da engrenagem, que por sua vez faz a transferência desse movimento para onde ocorre a moagem.
A área da moagem é onde o produto sofre sua trituração e se transforma em farinha, ou líquidos são extraídos para outros setores produtivos.
Essa é uma energia limpa e renovável, sendo que o seu único ponto negativo é ter o custo da instalação bastante alto.
Energia Solar
A energia solar é considerada uma fonte inteligente por existir em grande quantidade, principalmente no Brasil por conta da posição geográfica, por ser limpa e renovável. Afinal, o sol nunca vai parar de brilhar.
Então, quem usa a maior estrela do nosso sistema para produzir energia, tem a certeza de ter uma fonte totalmente confiável, se compararmos a outras opções, como a hidrelétrica. Isso sem falar em alternativas que são altamente poluentes, como o carvão e o gás. A energia fotovoltaica é amiga do meio ambiente.
Uma das maneiras de aproveitar a irradiação solar para produzir energia é o processo fotovoltaico, que funciona com placas fotovoltaicas que captam a luz do sol, transmitindo-a aos inversores solares, para que a corrente seja modificada.
Energia Térmica
O ponto mais importante que diferencia a geração de energia solar térmica da fotovoltaica é que a primeira é utilizada somente para aquecimento, enquanto a segunda faz a produção efetiva de eletricidade.
Essa tecnologia também é chamada de aquecimento solar, pelo fato de usar a irradiação do sol para aquecer determinados fluidos, que podem ser desde a água do seu chuveiro até processos industriais
.
Ademais, a energia térmica pode ser empregada no aquecimento de ambientes em localidades onde o frio é intenso.
Essa é uma energia bastante conhecida no Brasil, por apresentar um custo muito acessível. A aplicação mais conhecida e presente na rotina das pessoas é ao aquecer a água, principalmente de chuveiros elétricos, que impactam fortemente o valor da fatura de luz no final do mês.
A energia solar térmica é capaz de converter cerca de 90% da radiação solar em calor.
Energia Hidrelétrica
Nas usinas hidrelétricas a força da água é usada no movimento dos geradores de energia elétrica. Essa é uma modalidade de energia bastante representativa na matriz energética brasileira. Isso porque por volta de 90% da eletricidade consumida nos imóveis por aqui é proveniente de hidrelétricas.
Uma das razões pelas quais isso acontece é devido ao grande número de rios que temos no Brasil. Além disso, o custo de manutenção das hidrelétricas é considerado baixo.
No entanto, o ponto negativo em usar essa forma de energia são os impactos ambientais e sociais negativos ao realizar o alagamento de áreas enormes para instalação das usinas hidrelétricas.
Energia Geotérmica
Uma usina geotérmica utiliza o calor proveniente das camadas mais profundas do centro do planeta para o aquecimento da água. Feito isso, ela se transforma em vapor e é capaz de movimentar os geradores de energia elétrica.
A maior parte das usinas desse tipo fica em localizações onde existem vulcões ativos, porque nesses lugares o calor fica mais próximo da superfície. Isso faz com que seja exigida uma perfuração menor.
Por essa razão, a energia geotérmica não é uma modalidade muito usada no Brasil, pois não temos atividades vulcânicas significativas.
Biomassa
Essa energia, produzida por meio de vegetais e derivados, vem ganhando popularidade no Brasil. A finalidade principal da geração energética dessa forma é viabilizar o funcionamento de máquinas industriais.
Outra maneira de exemplificar a biomassa é através do etanol e do biodiesel, extraídos da cana-de-açúcar. O uso dessa energia é amplamente visto no abastecimento de automóveis. Vale lembrar que a gasolina, um combustível fóssil, também tem uma parte de etanol como parte da sua composição.
Pelo fato de ser produzida com a necessidade de queima da matéria-prima, o que libera dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, nem todos os especialistas em cuidados com o meio ambiente enxergam a biomassa como totalmente sustentável.
Energia Nuclear
A energia nuclear é gerada quando ocorre a fissão de átomos de elementos como o urânio. Ou seja, os átomos, quando desintegrados, liberam energia na forma de calor.
Também chamada de energia atômica, ela é bastante usada em equipamentos de radiografia e na produção de bombas para fins militares.
Outras aplicações da energia nuclear é o emprego do calor em sistemas de aquecimento de água, para que o vapor emanado possa movimentar as turbinas geradoras.
Energia Sonora
Esse tipo de energia tem a sua transmissão por entre o ar, quando dois ou mais objetos se mexem, movimento que provoca a onda sonora. Por essa razão, é possível afirmar que não há som no vácuo.
A energia sonora é modificada para sinais elétricos no interior de nossos ouvidos, sendo transmitidas pelo sistema nervoso até chegar ao cérebro, onde o som é realmente percebido.
Algumas das formas mas comuns de produção da energia sonora é por meio de instrumentos musicais de sopro e vibrações, uma vez que esses são objetos que se movimentam no ar, em direções e velocidades distintas.
Energia Elétrica
Essa é a energia mais conhecida pela população em geral, pois é ela que viabiliza o funcionamento de quase todos os eletrodomésticos e eletrônicos dos brasileiros. A geração de energia elétrica vem do fluxo de elétrons de um elemento, de modo que a corrente dos elétrons rende um potencial elétrico.
A grande vantagem competitiva da energia elétrica está na facilidade de transmissão, o que acontece com a utilização de cabos e fios, por exemplo.
Esse tipo de energia é transformada em outras, algo que acontece, por exemplo, quando você liga um eletrodoméstico na tomada. Então, a energia elétrica pode virar som, movimento, calor, luz, entre outras possibilidades.
Energia Luminosa
A transmissão da energia luminosa se dá por meio da radiação, com ondas que têm comprimentos particulares. O fator determinante do tipo ou montante energético presente nos raios luminosos é a frequência da cor. Ela oscila entre vermelho e violeta.
O raio luminoso que mais se aproxima da cor violeta (ultravioleta) tem mais energia, enquanto o que se assemelha mais com o vermelho (infravermelho) tem menos potencial energético.
As ondas da energia luminosa podem ser vistas pelos nossos olhos e percebidas pelas plantas, pois há uso delas no processo de fotossíntese.
O que é a energia luminosa?
Os raios de luz são enquadrados como um tipo de radiação eletromagnética e, quando atingem nossos olhos, provocam o acionamento da retina, gerando um sinal elétrico transportado pelos nervos até nosso cérebro.
A tecnologia, há algum tempo, desenvolveu um equipamento chamado célula fotovoltaica. Essas células conseguem realizar o processo de transformação da energia luminosa do sol em eletricidade, chamado de efeito fotoelétrico.
Os painéis solares são compostos de células fotovoltaicas, responsáveis pela captação da luz solar e conversão em energia elétrica. Um grande benefício desse tipo de energia é o fato dela não ser poluente e também de permitir uma economia bastante representativa no valor da conta de luz.
Quando a luz é propagada em um meio homogêneo – isto é, com as mesmas propriedades – ela vai para toda as direções em linha reta, enquanto que em um meio não homogêneo, a luz se propaga em uma curva. Isso significa que fontes luminosas que se dirigem aos objetos, chegam neles e são rebatidas ou absorvidas, dividindo o feixe de luz e gerando a imagem que nossos olhos podem ver.
Portanto, ao ver ou sentir a luz do sol, ou mesmo a luz de uma lâmpada, você está na presença da energia luminosa. Com certeza, por vivermos em um planeta que faz parte do sistema solar, a sua maior estrela — o sol — é a principal fonte de energia dessa modalidade.
Na verdade, se não tivéssemos a energia luminosa disponível na Terra, não faríamos nada, não produziríamos nada, e nem mesmo a natureza se desenvolveria. Afinal de contas, essa forma energética está presente em todo ecossistema, nos seres vivos (bioluminescência) e em muito mais lugares que você possa imaginar.
O processo de fricção entre os elétrons é fundamental para obtenção da energia luminosa, que é enquadrada como uma energia limpa no âmbito do consumo. Aqui, estamos fala
ndo da energia solar e da energia proveniente das usinas hidrelétricas. Essa é uma grande vantagem competitiva diante da energia originária de combustíveis fósseis como o petróleo e a madeira.
Quais os tipos de energia luminosa?
Agora, você já sabe que o sol é a melhor exemplificação de energia luminosa, além de ser primordial para que haja vida na Terra. As ondas eletromagnéticas visíveis aos olhos humanos e animais, das quais também já falamos aqui, são separadas em três tipos distintos, em concordância com a maneira que são geradas.
Vejamos quais são os tipos de energia luminosa.
Energia luminosa incandescente
É quando a matéria, sob temperaturas bem altas, emite a radiação eletromagnética. Todo objeto que produz radiação térmica, por conta do nível alto de aquecimento, é incandescente.
Alguns exemplos de energia luminosa incandescente são a luz do sol, a chama de velas e as lâmpadas de filamento.
Energia luminosa luminescente
Também existe uma energia luminosa que pode ser emitida a frio, chamada de energia luminescente. Isto é, essa energia emite radiações luminosas em temperaturas baixas.
Ela está presente em lâmpadas frias, em lâmpadas econômicas e nas fluorescentes. Outra aplicação amplamente disseminada desse tipo de energia luminosa está nos monitores de computadores, nas telas das televisões e nos displays digitais.
A energia luminosa luminescente é dividida em dois subtipos:
Luminescente Fluorescente
É quando a luz advinda de um elemento sofre exposição à radiação ultravioleta, aos raios catódicos ou aos raios-X.
Uma substância fluorescente só emite luz durante o tempo em que está recebendo energia de alguma fonte externa. O exemplo mais popular de energia luminosa luminescente fluorescente são as lâmpadas que leva o mesmo nome desse subtipo energético.
Luminescente Fosforescente
Toda substância química que tenha a capacidade de absorção da radiação externa e posterior emissão de luz própria por um determinado tempo, que podem ser segundos ou várias horas, é chamada de energia luminosa luminescente fosforescente.
Alguns exemplos presentes em nossa rotina diária desse tipo de energia são os interruptores de lâmpadas e também ponteiros de relógio luminosos.
Como a energia luminosa é produzida e quais as suas aplicações?
A energia luminosa pode ser produzida tanto com originação em procedimentos naturais como por processos fabricados por humanos. A seguir, vamos explicar as duas maneiras que geram essa modalidade energética.
Energia luminosa natural
É a emissão de qualquer tipo de luz por meio de efeitos ou processos naturais, como é o caso da luz solar e da luz emitida pelas chamas de fogo.
Os raios de sol são provenientes da radiação eletromagnética originada através da agregação dos núcleos de hidrogênio. Quando a fusão acontece, o choque em velocidades altíssimas formam os átomos de hélio.
Depois, a energia solar é movimentada dentro do sol até a sua superfície, chamada de fotosfera. Quando isso acontece, a irradiação é propagada em todas as direções.
Energia luminosa artificial
A energia luminosa artificial é emanada através de dispositivos fabricados pelo homem, como é o caso de uma lâmpada ou de uma lanterna.
As lâmpadas incandescentes têm um filamento pequeno dentro, que é aquecido para ser capaz de irradiar luz quando recebe a corrente elétrica compatível.
Vale ressaltar que a iluminação artificial não tem nenhum espectro de cores e nem de comprimento tão variado quanto a luz natural, como acontece com as ondas energéticas. A consequência é que ela traz menos benefícios. A exposição prolongada de plantas e animais à energia luminosa artificial, por exemplo, pode causar danos.
Aplicações da energia luminosa
Sem a energia luminosa natural, não existiria vida na Terra, pois nada conseguiria se desenvolver por aqui. Para os seres humanos, é importante contar com a exposição moderada à luz do sol.
Ela potencializa nossa energia, nosso metabolismo, além de fortalecer o nosso sistema imunológico e de ajudar na produção de vitamina D, superimportante para o funcionamento do corpo humano.
A irradiação do sol também é imprescindível para as plantas realizarem o processo de fotossíntese, pelo qual os vegetais fazem a transformação do gás carbônico em glicose e em oxigênio.
A glicose produzida é absorvida por eles mesmos, enquanto o oxigênio é liberado de volta para a atmosfera. Dito isso, podemos afirmar que a evolução da flora terrestre é algo extremamente benéfico para a cadeia alimentar animal como um todo, desde os animais até nós, seres humanos.
Igualmente, é da luz do sol que são derivados todos os tipos de energia limpa. Pense que o rio, que pode produzir energia hídrica, é formado através das ações pluviométricas. As águas evaporam dos oceanos por consequência da ação da luz solar, então chove e surgem os rios.
Por fim, o calor do sol também é responsável pelo aquecimento das massas de ar, etapa fundamental para a geração de ventos que, quando captados pelas pás das turbinas, geram energia eólica.
Como transformar energia luminosa em elétrica?
Dá para fazer a conversão da luz do sol em energia elétrica com o uso da tecnologia fotovoltaica. A transformação da energia luminosa em elétrica é realizada através de módulos solares, também chamados de placas fotovoltaicas.
Uma placa solar é fabricada a partir de um elemento semicondutor condutor, chamado de silício. Essas placas são compostas por células fotovoltaicas, que são constituídas de camadas com dopagens diferentes de silício. Isso cria uma diferença de potencial ao serem ativadas.
A conversão de energia luminosa em elétrica acontece da seguinte maneira: quando a célula recebe os raios solares, a dopagem de silício é excitada e cria-se um diferencial de potência entre os pólos positivos e negativos.
Com o circuito fechado, uma corrente elétrica começa a percorrê-lo. Nesse momento, a corrente se encontra como contínua, DC, e ao ser enviada para o inversor é convertida para corrente alternada, AC.
A atividade dos sistemas fotovoltaicos dependem de vários componentes além das placas solares. O conjunto de equipamentos desse tipo de sistema também precisa do inversor solar, de peças de proteção, dos cabos e de conectores.
Os módulos solares podem ser instalados na fachada do imóvel ou no chão, a depender da preferência do cliente e da análise de viabilidade do profissional responsável pelo projeto. O melhor: a produção desse tipo de energia acontece normalmente tanto em dias ensolarados como nos nublados, visto que a energia fotovoltaica é obtida com a radiação difusa e direta.
Com essa leitura, você foi capaz de esclarecer suas principais dúvidas sobre energia luminosa. Agora, está claro que ela é indispensável para os consumidores que buscam economia energética em seus imóveis, já que vivemos em um país que tem uma das tarifas energéticas mais altas do mundo.
Existem várias modalidades de energia no mundo, mas a energia luminosa traz diversos benefícios. Entre os mais importantes, está o fato dela ser uma energia verde, por ser produzida com um recurso natural limpo e infinito: a luz do sol.
Para terminar, queremos saber a sua opinião sobre o assunto. Você já considerou instalar painéis solares residenciais em seu imóvel?