O fato é que a busca incansável por fontes de energia mais limpas e sustentáveis está impulsionando a inovação em diversas áreas tecnológicas. A energia solar, em particular, surge como uma opção inesgotável e renovável que não causa impactos negativos ao meio ambiente.
Mas, apesar das suas vantagens evidentes, ela ainda enfrenta desafios técnicos, principalmente em relação à eficiência dos painéis solares e à capacidade de armazenamento de energia, que limitam seu potencial total de aproveitamento.
Tais dificuldades impulsionam o desenvolvimento de novas tecnologias destinadas a melhorar a eficiência e o aproveitamento da energia solar. Seja por intermédio da melhoria da tecnologia fotovoltaica atual, seja pela concepção de abordagens totalmente inovadoras, as perspectivas são animadoras.
Neste conteúdo, vamos mostrar algumas dessas inovações, que têm o potencial de transformar a forma como utilizamos a energia solar. Continue a leitura!
O que é o aproveitamento da energia solar?
O aproveitamento da energia solar é, na verdade, um processo de captura e utilização da energia proveniente do sol para diversas finalidades. Entre elas, destacamos a geração de eletricidade, aquecimento de água, aquecimento de ambientes, produção de alimentos, entre outras aplicações.
Para isso, algumas tecnologias são utilizadas, como painéis solares fotovoltaicos, coletores solares térmicos, concentradores solares e outras formas de conversão de energia solar em formas úteis de energia.
Ou seja, trata-se de um processo que tira proveito da fonte abundante e renovável que o sol fornece para atender às necessidades humanas de energia.
Quais as principais maneiras de aproveitamento solar?
Existem algumas formas de aproveitarmos a energia solar. Veja quais são elas!
Energia Fotovoltaica
Esta é uma das formas mais comuns de aproveitamento solar. Envolve a conversão direta da luz solar em eletricidade usando células fotovoltaicas, geralmente feitas de materiais semicondutores, como silício. Quando a luz do sol incide sobre essas células, ocorre a liberação dos elétrons, ocorrendo a corrente elétrica. Essa eletricidade pode ser usada para alimentar residências, empresas e até mesmo redes elétricas.
Aquecimento solar
O aquecimento solar é outra aplicação importante da energia solar. Coletores solares térmicos são utilizados para capturar o calor do sol e aquecer água para uso doméstico, aquecimento de piscinas, aquecimento de ambientes e até mesmo para processos industriais.
Esses coletores podem ser planos ou tubulares e geralmente são instalados no telhado ou em áreas expostas ao sol.
Concentração solar
Esta técnica envolve o uso de espelhos ou lentes para concentrar a luz solar em um ponto focal. O calor gerado pode ser utilizado para produzir vapor, que aciona turbinas para gerar eletricidade em usinas termossolares.
A concentração solar é especialmente eficaz em regiões com altos níveis de irradiação solar.
Arquitetura solar passiva
A arquitetura solar passiva consiste no design de edifícios que maximizam o uso da luz solar para iluminação e aquecimento naturais. Isso pode incluir a orientação adequada do edifício, o uso de janelas eficientes em termos energéticos, técnicas de isolamento e materiais de construção que absorvem e retêm calor solar.
Fornecimento de calor
Além do aquecimento de água, a energia solar também pode ser usada para fornecer calor diretamente a processos industriais, como secagem de produtos agrícolas, destilação de água e aquecimento de alimentos. Isso é feito por meio de coletores solares térmicos projetados para atender às necessidades específicas de temperatura e volume de calor.
Quais são as tecnologias para o aproveitamento da energia solar?
Por meio da interação da radiação solar (luz e calor) com certos materiais, é possível realizar uma conversão direta dessa energia em eletricidade. Esses materiais, em especial os semicondutores, demonstram essa capacidade.
Dois dos efeitos resultantes dessa interação são o efeito fotovoltaico e o efeito termoelétrico. Conheça algumas das principais tecnologias para o aproveitamento da energia solar.
Aquecedor solar térmico
O aquecedor solar térmico utiliza placas específicas para capturar a energia solar, adaptadas conforme o tipo de aquecedor. É mais comum encontrarmos placas tradicionais, compostas por aletas de cobre, no entanto, existem opções com tubos isolados a vácuo e placas designadas especialmente para aquecer água de piscinas.
Explicando de forma simples, esse sistema opera como uma mangueira exposta ao sol. Trata-se de um material capaz de reter calor que é exposto durante o dia e, ao aquecer-se, transfere diretamente sua energia térmica para a água que circula em seu interior.
Energia termossolar
É também conhecida como energia heliotérmica, é a geração de eletricidade a partir dos raios solares de maneira indireta. Esse método é considerado indireto porque o calor do sol é captado e armazenado para posterior conversão em energia solar mecânica e, por fim, em eletricidade.
A energia heliotérmica apresenta várias vantagens, sendo uma fonte de energia limpa e renovável que não emite gases prejudiciais ao meio ambiente, como CO2 e NOx. Ademais, a área necessária para a implementação do projeto é relativamente pequena, apenas 3,0 hectares por megawatt-hora (MWh), reduzindo os impactos ambientais em larga escala.
Energia fotovoltaica
Não poderíamos deixar de mencionar a conhecida energia fotovoltaica. Trata-se da eletricidade gerada a partir da luz solar, sendo possível sua produção mesmo em dias nublados ou chuvosos.
A quantidade de eletricidade gerada está diretamente relacionada à intensidade da radiação solar incidente sobre as placas solares. Esta forma de energia é reconhecida como uma alternativa renovável, limpa e sustentável.
Essa tecnologia tem algumas vantagens, como a redução dos gastos com energia, o baixo custo de manutenção e a durabilidade dos painéis solares.
Células de filme fino
Você já notou como os tradicionais painéis solares fotovoltaicos tendem a ser mais pesados e exigem estruturas de suporte robustas? Isso pode representar um obstáculo em certas situações, como na instalação sobre determinados tipos de telhados. Por isso, nos últimos anos, uma das inovações de maior êxito tem sido o desenvolvimento das células de filme fino.
Geralmente são confeccionados a partir de materiais como o silício microcristalino. Essa escolha de matéria-prima oferece diversas vantagens em relação aos painéis fotovoltaicos convencionais. Uma delas é a reduzida necessidade de suporte. Por serem menos rígidas, essas células solares dispensam a complexa infraestrutura de instalação.
Além disso, a maior maleabilidade desses materiais possibilita sua aplicação em superfícies mais flexíveis, como plásticos. Isso amplia as opções do cliente na hora de instalar as células solares em diferentes espaços disponíveis.
Como você conferiu neste conteúdo, não faltam tecnologias para o aproveitamento da energia solar. Afinal, trata-se de uma energia inesgotável e renovável que não causa nenhum risco para o meio ambiente!
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