Energia

O que é a energia?

Podemos dizer que energia está associada à capacidade de produção de ação e/ou movimento e manifesta-se de muitas formas diferentes, como movimento dos corpos, calor e eletricidade.

O que é a energia elétrica?

A energia elétrica é uma forma de potência (rapidez com que uma quantidade de energia é concedida por uma fonte) eficaz na criação da tensão elétrica, que nada mais é do que a força necessária para movimentar os elétrons, e assim, ligar ou carregar qualquer dispositivo na tomada elétrica de sua casa.

E a energia solar, o que é qual sua origem?

Resumidamente, a origem da energia solar, tal qual vemos hoje, deu-se em 1839, com resultados da pesquisa do físico francês Alexandre Edmond Becquerel, com a descoberta do efeito fotovoltaico, e com a criação da primeira célula fotovoltaica em 1883, por Charles Fritts. Seguindo a linha do tempo, em 1954, após a elaboração do processo de dopagem de silício por Calvin Fuller, foi realizada a criação da célula solar moderna por Russell Shoemaker Ohl. Ohl (com o auxílio dos trabalhos desenvolvidos por Calvin Fuller, Gerald Person e daryl Chapin), foi o primeiro a patentear o sistema fotovoltaico moderno, de forma similar ao que temos hoje em dia. Já em 1905, Albert Einstein, modernizou e aprimorou os conceitos, do efeito fotoelétrico, descoberto pelo físico Heinrich Hertz em 1887.

Logo após, em 1930, foi instituída a teoria do efeito fotovoltaico por Schottky, e, posteriormente, em 1954, foi criada a primeira célula fotovoltaica de mono-Silício prática. Mais à frente, a identificação do efeito fotovoltaico permitiu, pela primeira vez, a utilização de módulos solares no espaço, com o auxílio do satélite Vanguard I, em 1958. Desse modo, na década de 60, foram feitas aplicações espaciais da tecnologia FV, e, na década de 70, foram desenvolvidas células fotovoltaicas (como a célula de Poly-Si) por Lindmeyer.

Na década de 80, além disso, foram criadas centrais fotovoltaicas piloto de médio porte, com centenas de kWp na Europa e nos EUA. Já na década de 90, a tecnologia foi usada, principalmente, na eletrificação de propriedades rurais. Em 1996, foi implementada a produção anual mundial de 80 MWp de células fotovoltaicas. Alguns anos depois, no ano 2000, foram constituídos sistemas fotovoltaicos conectados à rede na maioria dos países de Primeiro Mundo. Em 2007, a produção anual mundial subiu para 4.200 MWp de células fotovoltaicas. Desde então, a partir de 2012, a Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) criou a Regulamentação RN 482 no Brasil, que permite a qualquer consumidor gerar sua própria energia renovável conectada à rede de distribuição, com o acúmulo de créditos energéticos.

A origem da energia solar: O Sol

Há cerca de 4,6 bilhões de anos, o Sol surge como a maior estrela do sistema solar. Sua composição é de 74% hidrogênio e 24% hélio, com a taxa restante formada por oxigênio, carbono e ferro. Desta forma, a energia produzida por ele é originada a partir do processo de fusão nuclear, advindo das altas temperaturas de seu núcleo e de sua grande pressão.

A energia gerada pelo Sol chega a Terra por meio da radiação solar, que se forma por ondas eletromagnéticas com intensidade de 1366 kW/m² (quilowatts por metro quadrado), valor que varia em menos de 0,1 % de acordo com o período orbital. Sendo assim, ele é responsável pelos fenômenos meteorológicos, alterações climáticas e a fotossíntese, processo no qual todos os seres vivos necessitam, visto que a luz solar é armazenada por organismos vivos. Atualmente, a luz do Sol é utilizada em diversos processos, principalmente na geração de energia solar, aquecimento de água, produção de ferro e aço, recarga de aparelhos eletrônicos e muitos outros.

Quando surgiu a energia solar?

A origem da energia solar se deu no ano de 1839, quando o físico francês Alexandre Edmond Becquerel observou pela primeira vez o efeito fotovoltaico, enquanto realizava algumas experiências com eletrodos. Porém o inventor da célula solar moderna foi o cientista Russell Shoemaker Ohl. No surgimento da energia solar, quando foi descoberta e por longas décadas, esta energia foi vista como uma tecnologia futurista, cujo uso se restringiria exclusivamente aos cientistas e suas pesquisas. Por possuir um alto custo inicial, acreditava-se que a energia proveniente dos raios solares não chegaria a ser utilizada de maneira geral. Entretanto, ocorreram muitos avanços fotovoltaicos que não só fizeram Albert Einstein ganhar seu primeiro Prêmio Nobel, no ano de 1923, como também foram responsáveis pela concretização da energia solar como uma maneira real de produzir energia limpa. Certamente uma passagem muito importante na história da energia solar.

Quem inventou a energia solar?

O inventor da célula solar moderna foi o cientista Russell Shoemaker Ohl, que anunciou sua invenção em uma coletiva de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. Mas é importante ressaltar que esta conquista não teria acontecido sem outros grandes cientistas como Calvin Fuller e Gerald Pearson.

Em 1954 o químico do Bell Laboratories nos Estados Unidos, Calvin Fuller, criou o processo de dopagem do silício, dando início à era moderna da história da energia solar. Fuller partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson que melhorou o experimento.

As primeiras células fotovoltaicas produzidas tinham alguns problemas técnicos que foram superados pela química quando Fuller dopou silício com arsênio e depois com boro, obtendo células que exibiam eficiências recorde. A primeira célula solar foi formalmente apresentada numa reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington, e anunciada numa coletiva de imprensa no dia 25 de Abril de 1954.

O que é a energia solar fotovoltaica?

Um sistema de energia solar fotovoltaico (também chamado de “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit energia solar funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica.

Para quê serve?

A energia solar é uma forma alternativa e limpa de geração de energia, sem promover queima, alagamento ou outro dano possível ao meio ambiente. Assim, o sol é fonte de energia renovável, e o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz. Ou seja, é uma das alternativas energéticas mais propicias para enfrentarmos os desafios do novo milênio. A energia solar é abundante e permanente, renovável sempre, sem poluir ou prejudicar o ecossistema.

A evolução da Energia Solar Fotovoltaica

A evolução da energia solar fotovoltaica teve origem por meio da luz do sol, que existe há cerca de 4,5 bilhões de anos. A descoberta de sua tecnologia foi a partir da pesquisa de um físico francês, Edmond Becquerel em 1839, que iniciou seus estudos sobre o efeito fotovoltaico. Porém, apenas Albert Einstein pôde explicar com precisão o efeito fotovoltaico, uma vez que descobriu como a luz do sol pode produzir eletricidade. Já Charles Fritts, um inventor de Nova York, originou a primeira célula fotovoltaica produzida por selênio revestido de ouro.

Este marco da tecnologia fotovoltaica teve início em 1883, quando era possível gerar uma corrente contínua e constante para a conversão elétrica máxima de 2% (enquanto, atualmente, elas possuem 20% de eficiência). Sendo assim, mais adiante, os cientistas da Bell Laboratories foram os pioneiros na fabricação de células de silício que possuíam 6% de conversão, sendo mais eficientes que a anterior. Uma das primeiras utilizações de módulos solares, portanto, ocorreu em 1958 no espaço, quando o satélite Vanguard I foi lançado com o auxílio de um módulo de 1 W para alimentar seu rádio na viagem. Além disso, foram construídas as primeiras instalações solares para casas, estabelecimentos e até mesmo meios de transportes como ônibus, navio e avião.