Energia solar

Introdução
Energia solar é aquela proveniente do Sol (energia térmica e luminosa). Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, e transformada em energia elétrica ou mecânica. A energia solar também é utilizada, principalmente em residências, para o aquecimento da água.

A energia solar é considerada uma fonte de energia limpa e renovável, pois não polui o meio ambiente e não acaba.

A energia solar ainda é pouco utilizada no mundo, pois o custo de fabricação e instalação dos painéis solares ainda é muito elevado. Outro problema é a dificuldade de armazenamento da energia solar.

Os países que mais produzem energia solar são: Japão, Estados Unidos e Alemanha.

O sol sempre foi uma fonte de energia. Por exemplo, quando pomos as roupas a secar ao sol usamos o seu calor. As plantas usam a luz do sol para produzir comida e os animais alimentam-se delas. Por fim, tal como aprendemos anteriormente, a decomposição de animais e plantas durante milhões de anos dá origem ao carvão, petróleo e gás natural. Por isso, os combustíveis fósseis que atualmente dispomos começaram por ser luz solar á milhões de anos atrás.

Aquecimento solar da água

O sol também pode ser usado para aquecer água nas nossas casas e empresas.

O sistema de aquecimento da água através do sol começou-se a utilizar na Califórnia por volta de 1890. Nesta altura provou-se que este sistema era mais benéfico que o carvão ou a madeira queimada. O gás artificial feito a partir do carvão também era um bom combustível para aquecimento mas era muito caro e a eletricidade ainda era mais cara. Por estas razões, naquela época muitos eram os lares que usavam o sistema solar para aquecer a água.

Em 1897, 30% das casas de Pasadena, cidade perto de Los Angeles, estavam equipadas com placas solares. Á medida que se fizeram progressos e melhorias os sistemas solares começaram a ser usados no Arizona, Florida e em muitos outros lugares dos Estados Unidos. Por volta de 1920, foram descobertos depósitos subterrâneos de gás natural e petróleo. Á medida que o seu preço se tornou acessível, os sistemas solares foram substituídos por combustíveis fósseis.

Atualmente as vendas das placas solares têm vindo a aumentar. Os sistemas solares aquecem as casas, as empresas e as piscinas.

 

O sol como produtor elétrico

A energia solar também pode ser usada para produzir eletricidade.

Alguns sistemas solares, como o que está na figura,

usam um refletor alto e côncavo como uma parabólica

para focar a luz do sol nos tubos; estes aquecem tanto

que a água ferve. O vapor pode ser usado para girar uma

turbina e produzir eletricidade.

O problema do sistema solar elétrico é que apenas funciona durante o dia, enquanto o sol aquece. Por isso, com o tempo nublado ou á noite não se gera energia elétrica. Alguns sistemas são duplos, ou seja, durante o dia a água é aquecida pelo sol e á noite usa-se gás natural para a ferver; deste modo, continua-se a produzir eletricidade.

Outro sistema solar de produção elétrica é o que se vê na figura.

A luz do sol é refletida em 1800 helióstatos - instrumento que conserva numa direção constante um raio solar introduzido numa câmara escura. A luz refletida para o centro da câmara aquece um fluído que pode ser usado para ferver a água girando a turbina e o gerador.

Este sistema experimental chama-se Solar II e está a ser reconstituído no deserto da Califórnia com novas tecnologias. Se este sistema resultar será capaz de abastecer 10000 casas.

Células solares

Também podemos transformar a luz do sol diretamente em eletricidade usando células solares.

As células solares também se chamam células fotovoltaicas e podem ser encontradas em pequenas aplicações como máquinas de calcular ou até em naves espaciais. Este sistema foi desenvolvido na década de 50 nos EUA na construção dos satélites espaciais.

Quando a pequena célula solar fica exposta ao sol, os elétrons (círculos vermelhos) libertam-se do seu núcleo deslocando-se. Eles movem-se para a superfície da placa solar (a azul escuro). As duas extremidades da célula solar estão ligadas por um fio condutor elétrico; assim, o movimento dos elétrons gera uma corrente elétrica. A energia elétrica da célula solar pode então ser usada diretamente nas máquinas de calcular.

A energia solar também pode ser armazenada em baterias para alimentar os candeeiros da estrada á noite. Já existem algumas experiências com carros que usam as células solares para converter diretamente a luz do sol em eletricidade para fazer funcionar o carro.

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