Energia Solar

Por Caroline Faria
De certa forma qualquer tipo de energia é proveniente do sol direta ou indiretamente e poderia ser chamada de energia solar. A energia hidrelétrica, eólica, da biomassa, dos combustíveis fósseis, por exemplo, são todos, formas indiretas de energia solar porque dependem de alguma forma do sol para existir.

Planta de produção de energia solar nos EUA. Foto:  U.S. Department of Energy.

Planta de produção de energia solar nos EUA. Foto: U.S. Department of Energy.

Entretanto, costuma-se chamar de energia solar àquela proveniente da obtenção direta de energia do sol, seja por aproveitamento do calor gerado pela sua radiação (energia térmica) usada em aquecimentos de fluidos ou ambientes na geração de potência mecânica ou elétrica, ou ainda, convertendo-a diretamente em energia elétrica por meio de materiais chamados de termoelétricos e fotovoltaicos.

A forma mais difundida de geração de energia através do sol é a geração de energia térmica através de concentradores ou coletores solares para o aquecimento de água e posterior utilização em chuveiros, por exemplo.

Os concentradores atingem temperaturas mais elevadas sendo usados para secagem de grãos e produção de vapor que também pode ser utilizado para gerar eletricidade através de turbinas a vapor. Ele capta a energia térmica solar em uma área relativamente grande e depois a concentra em uma região muito menor aumentando consideravelmente a temperatura nesta região. Pela necessidade de concentrar o calor em uma região pequena os concentradores têm o formato de uma antena parabólica feita de material refletor onde a parte a ser aquecida fica no centro. No entanto este sistema exige a operação conjunta de um sistema de orientação (para que a “antena” fique sempre virada para o sol) o que aumenta muito seu custo.

O coletor solar é um sistema composto por placas dispostas em conjuntos que irão absorver a radiação solar. Este sistema, por causa da baixa incidência solar sobre a superfície terrestre, possui uma eficiência baixa, sendo, muitas vezes, necessários vários metros de placa para produzir o calor desejado.

O meio de obtenção direta de energia através da luz solar, conhecido como efeito termoelétrico é conseguido através da junção de dois materiais que, quando aquecidos, provocam uma diferença de potencial entre as extremidades, gerando corrente elétrica. Entretanto o rendimento é baixo e o custo do material muito elevado o que não possibilitou sua utilização comercial.

E, o efeito fotovoltaico onde a excitação dos elétrons de alguns materiais na presença de luz solar produz corrente elétrica (exemplo, o Si).

A energia obtida através dos processos descritos acima é totalmente limpa, ou seja, não produz qualquer tipo de poluente. A grande questão é ainda o fato de que todos estes sistemas têm um grau de eficiência que ainda é baixo se comparado a outros meios, exigindo grandes áreas de capitação de luz solar para a obtenção de energia de forma que viabilize o projeto.