Energia Solar

1 INTRODUÇÃO

O sol é fonte de energia renovável e o aproveitamento dessa energia, tanto como fonte de calor quanto de luz, é uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios dos próximos anos.

A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada dia, não poluindo e não prejudicando o ecossistema. A energia solar soma características vantajosas positivas como um imenso reator à fusão, irradiando na terra todos os dias um potencial energético extremamente elevado e indispensável para praticamente todas as fontes utilizadas pelo homem.

Conforme estabelece a 2ª edição do Atlas de energia elétrica do Brasil da ANEEL (2005), dentre os demais conceitos sobre a eficácia da energia solar, os mais utilizados atualmente são os de geração fotovoltaica de energia elétrica e de placas térmicas para aquecimento de água e ambientes.

O sistema fotovoltaico é obtido através da conversão de luz em eletricidade diretamente, a célula fotovoltaica é a principal unidade do processo de conversão desta energia e o movimento dos elétrons forma eletricidade de corrente direta (NOGUEIRA JR., 2009 e CRESESB, 2000).

Nosso país é privilegiado através do aproveitamento da energia solar. Entretanto, como podemos implementar a tecnologia fotovoltaica sem causar impactos ambientais?

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2 JUSTIFICATIVA

A instalação de sistemas de energia solar apresenta amplas vantagens no que diz respeito aos aspectos ambientais, econômicos e sociais. Substituindo a hidroeletricidade e os combustíveis fósseis, não emitindo gases tóxicos e reduzindo danos associados às fontes de energia convencionais, porque evita a queima de grande parte do combustível que seria usado em outros sistemas, não afetando o clima global, por não ser responsável pela emissão de gases na atmosfera, sem deixar o lixo radioativo como herança perigosa as futuras gerações.

Tecnologia simples em termos de energia renovável, com uma relação custo-benefício bastante favorável para a redução de gastos, proporcionando medidas de racionalização do uso de recursos ambientais.

Esta tecnologia irá beneficiar de imediato a sociedade, oferecendo mais uma forma sustentável de energia, proveniente de uma fonte abundante da natureza que é o sol, além de incentivar aos fabricantes e acadêmicos pela busca por recursos mais acessíveis em relação a todos os materiais utilizados atualmente, através de pesquisas e melhorias nos protótipos de painéis fotovoltaicos, visando à adequação do sistema como alternativa a demanda da população.

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3 OBJETIVOS

O objetivo do trabalho é explicar o funcionamento, aplicação e utilização das placas solares para energia renovável convertendo a energia luminosa em energia elétrica, agredindo menos o meio ambiente, gerando benefícios ecológicos e econômicos para o uso consciente das fontes elétricas nas residências.

O trabalho também mostrará o aproveitamento da energia solar, fotovoltaica para fonte elétrica, com o intuito de mostrar a eficiência e a eficácia que a energia solar oferece, pensando em contribuir na redução da utilização de energia elétrica advinda de fontes não renováveis, como por exemplo, gigantescas usinas hidrelétricas. Tendo como foco principal o fator ambiental e a preservação do equilíbrio térmico da terra.

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4 METODOLOGIA

Este trabalho será realizado com base em revistas, artigos técnicos, sites e estudos referentes ao tema de energia solar e painéis fotovoltaicos. Buscando expor uma visão exploratória e descritiva do referido tema, além de promover uma análise da questão custo benefício. Sendo vinculadas as fontes bibliográficas em anexo aos itens no decorrer deste trabalho.

5 REFERENCIAL TEÓRICO

Durante a fase inicial deste relatório, percebemos que o princípio de funcionamento de um painel fotovoltaico está diretamente relacionado ao tipo de material semicondutor utilizado, sendo que quanto maior a qualidade do tipo de tratamento aplicado a este material, maior será a qualidade da transmissão de energia elétrica. De forma que a célula solar pode ser descrita como:

“[...] Uma célula solar é um dispositivo que tem seu funcionamento fundamentado no efeito fotovoltaico que consiste, essencialmente, na conversão de energia luminosa incidente sobre materiais semicondutores, convenientemente tratados, em eletricidade.” (FALCÃO, 2005, p.27).

A célula fotovoltaica não é capaz de armazenar a energia elétrica. Apenas mantém um fluxo de elétrons estabelecidos num circuito elétrico enquanto houver incidência de luz sobre ela. Este fenômeno é denominado “Efeito fotovoltaico” (NASCIMENTO, 2004).

A principal diferença entre as células fotovoltaicas e os capacitores é basicamente o armazenamento de energia, nas células fotovoltaicas a corrente elétrica gerada é automaticamente direcionada para o consumo necessário. Não sendo realizado o armazenamento como nos capacitores.

Para facilitar o entendimento sobre este principio de funcionamento, é necessário observar que:

“[...] As células solares, ou fotovoltaicas, consistem basicamente de duas camadas de material semicondutor, um tipo p e outro tipo n, Assim, surge uma diferença de potencial nos terminais da célula, a qual variará proporcionalmente conforme a intensidade da luz incidente”. (FALCÃO, 2005, p.28)

Desta forma subentende-se que a junção PN, da célula fotovoltaica é responsável pela geração da diferença de potencial elétrica que irá variar conforme a luz seja projetada sobre o painel, podendo-se medir a variação desta diferença elétrica em forma de luminosidade.

O silício cristalino e o arsenieto de gálio são os materiais mais frequentemente utilizados na produção de células solares. Os cristais de arsenieto de gálio são produzidos especialmente para usos fotovoltaicos, mas os cristais de silício tornam-se uma opção mais econômica, até porque são também produzidos com vista à sua utilização na indústria da microeletrônica. O silício policristalino tem uma percentagem de conversão menor, mas comporta custos reduzidos. (WIKIPEDIA, 2009)