Energia solar como alternativa de sustentabilidade


Por Agência CentralSul de Notícias

 

Painéis fotovoltaicos. Usina experimental na UFSM. Foto: Matheus Christo.

Painéis fotovoltaicos. Usina experimental na UFSM. Foto: Matheus Christo.

A energia solar é uma energia eletromagnética cuja fonte é proveniente do sol (térmica e luminosa). Esta energia quando captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, é transformada em energia elétrica ou mecânica e aplicada em diversos usos. A energia solar é uma boa opção na busca por alternativas menos agressivas ao meio ambiente, devido consistir numa fonte energética renovável e limpa, já que não emite poluente.

Os painéis solares captam a energia solar e podem ser instalados em praticamente qualquer lugar. Ela pode ser aproveitada para geração de energia elétrica em residências, para reduzir a dependência da rede elétrica ou, até mesmo, por meio dos sistemas chamados de aquecedores solares, que captam a energia do sol através de placas solares para aquecimento de água, fornecendo uma grande economia energética. Atualmente, os painéis solares disponíveis no mercado tem a garantia de fábrica de 10 anos, mas o tempo de durabilidade dos painéis fotovoltaicos pode chegar a 30 anos. Nesse longo período ele poderá diminuir a potência, porém, não reduz a eficácia.

A instalação de painéis solares em  residências ou empresas ajuda a combater as emissões de gases do efeito estufa e reduz a  dependência dos combustíveis fósseis como o petróleo. Para o engenheiro elétrico e mestrando em Processamento de Energia, Paulo Fernando Alves Filho, ressalta que a redução do consumo e da dependência dos combustíveis fósseis no processo de geração de energia, visto que, estes, além de emitirem grande quantidade de CO2 na atmosfera, estão com as reservas cada vez menores.Os dados de pesquisa revelam que:

  • Um sistema fotovoltaico padrão de 6 kWp vai evitar a emissão de gases poluentes durante toda a sua vida útil de 30 anos, equivalente a plantar árvores em 10 campos de futebol inteiros.
  • Este mesmo sistema economizaria água de seis piscinas olímpicas em comparação com uma hidrelétrica.
  • Economia de 79 toneladas de carvão queimado.
  •  Economia de 500.000 km rodados com gasolina.

O Brasil é um dos países com maior potencial do mundo no tocante à geração de energia proveniente dos raios solares. Isto é explicado pelo fato de ter um vasto território com grande incidência dos raios do Sol.   No ano de 2014, a energia solar térmica já correspondia acerca de 1% da matriz energética brasileira, segundo dados da ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica.

Casa com painéis solares em Faxinal do Soturno. Foto: arquivo Sonnen Energia

Casa com painéis solares em Faxinal do Soturno. Foto: arquivo Sonnen Energia

Formas de aproveitamento de Energia Solar

Existem duas principais formas de aproveitamento da energia solar, por meio do aquecimento solar da água e pela geração de energia elétrica. Para a produção de energia elétrica são usados dois sistemas: Energia heliotérmica ou energia solar térmica concentrada: Uma geração de energia elétrica renovável que transforma a irradiação solar direta em energia térmica e subsequentemente em energia elétrica. E o Fotovoltaico, em que a irradiação solar é convertida diretamente em energia elétrica. Uma das únicas empresas que vem desenvolvendo a produção de energia solar em Santa Maria, é a Sonnen Energia, instalada na  Incubadora Tecnológica (ITSM), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Ela é responsável pela instalação e fixação dos painéis fotovoltaicos, oriundos de fabricantes parceiros. Suas atividades iniciaram no final de 2012, por meio de pesquisas de doutorado na área de Energia Solar Fotovoltaica do atual diretor técnico, Renan Diego de Oliveira Reiter, e hoje desenvolve soluções para sistemas fotovoltaicos, onde é produzido uma variedade de produtos voltados ao mercado de energia solar fotovoltaica, como: estruturas de fixação, sistemas de monitoramento com gestão de demanda, estações meteorológicas de baixo custo, controladores de carga, entre outros.

De acordo com o engenheiro elétrico, Paulo Filho, as relevâncias desse tipo de energia estão ligadas diretamente à radiação solar. “O sol, como fonte inesgotável e gratuita de matéria prima, faz com que o custo de operação do sistema se torne muito baixo para a instalação nos mais diversos locais, como no telhado de residências, indústrias, shoppings, incluindo o meio rural e áreas mais afastadas dos centros urbanos”, destaca.

Como funciona?

As células fotovoltaicas (ou células solares) são feitas a partir de materiais semicondutores (normalmente o silício). Quando a célula é exposta à luz, parte dos elétrons do material iluminado absorve fótons (partículas de energia presentes na luz solar).

Os elétrons livres são transportados pelo semicondutor até serem puxados por um campo elétrico. Este campo elétrico é formado na área de junção dos materiais, por uma diferença de potencial elétrico existente, entre esses materiais semicondutores. Esses elétrons livres são levados para fora da célula solar e ficam disponíveis para serem usados na forma de energia elétrica.

Ao contrário do sistema heliotérmico, o sistema fotovoltaico não requer alta irradiação solar para funcionar. Contudo, a quantidade de energia gerada depende da densidade das nuvens, de forma que um número baixo de nuvens pode resultar em uma maior produção de eletricidade, em comparação a dias de céu completamente aberto, devido ao fenômeno da reflexão da luz solar.

Aproveitamento térmico

Outra forma de aproveitamento de radiação solar é o aquecimento térmico. É uma energia solar que pode ser feito por meio de um processo de absorção da luz solar por coletores (também conhecidos como placas) ou tubos evacuados  para captar o calor do sol e transferir o calor para um líquido (água). que são normalmente instalados nos telhados das edificações e residências (conhecidos como painéis solares). A energia solar térmica é normalmente usada para produzir água quente para banho ou processos industriais.

Micro e Minigeradores Fotovoltaicos

Os microgeradores e os minigeradores fotovoltaicos, são sistema de geração elétrica de pequena potência, instalados para produzir energia suficiente para alimentar uma casa, edifício. Os microgeradores são sistemas com potência de até 100 KW, e minigeradores, acima de 100 KW e até 1 MW, conforme a resolução 482/2012 da Aneel. Os valores dos painéis dependem muito de cada projeto, os residenciais (os mais utilizados no Brasil) variam entre R$23 mil e R$38 mil.

Sistema de compensação de energia elétrica

O sistema de compensação de energia elétrica é um método de troca entre o consumidor final e a distribuidora local. O objetivo desse sistema é promover maior eficiência energética e melhor aproveitamento dos recursos naturais associados à energia elétrica.

O consumidor de energia elétrica instala pequenos geradores em sua unidade consumidora e a energia gerada é usada para abater o consumo de energia elétrica da unidade. A ANEEL regulamentou o sistema de compensação de energia em 2012, que só pode ser utilizado no caso de energia hídrica, solar, eólica, de cogeração qualificada ou biomassa.

A iniciativa de instalação de micro ou minigerador deve ser do consumidor. O custo desses geradores e eventuais financiamentos não são estabelecidos pela ANEEL. A análise de custo/benefício deve ser analisada individualmente por cada consumidor, já que cada caso envolve características particulares, tais como o tipo de fonte de energia; processo e classe da unidade consumidora; tecnologia e tipo dos equipamentos de geração; porte da unidade consumidora e da central geradora a ser instalada; localização: rural ou urbana; tarifa da energia elétrica à qual a unidade consumidora está submetida; condições de financiamento e pagamento de cada projeto; se existem outras unidades consumidoras que poderão usufruir dos créditos do sistema de compensação de energia elétrica.

Também de acordo com a resolução 482/2012 da ANEEL, atualizada pela 687/2015, a conta de luz será reduzida e variará de acordo com a geração elétrica mensal do sistema. Quando a geração de energia elétrica (pelo microgerador) for maior do que o consumo doméstico/empresa (conta de luz), produzirá um saldo positivo, a ser convertido em créditos, que poderá ser abatido em até 36 meses seguintes. Esses créditos também podem ser utilizados em outra unidade consumidora, desde que o titular seja o mesmo e que as duas unidades consumidoras estejam na mesma área de concessão.

Energia Solar Residencial

Existem diversas formas de se aproveitar a energia solar em uma casa, seja para secar a roupa no varal, para aquecer uma área através de uma estufa, produzir água quente para banho ou gerar energia elétrica, utilizando-se um sistema fotovoltaico.

Rayner Muller instalou em casa o sistema de energia solar. Foto: arquivo

Rayner Muller instalou em casa o sistema de energia solar. Foto: arquivo

O engenheiro florestal, biólogo e pesquisador, Rayner Muller, 70 anos, utiliza os painéis solares em sua residência, há cerca de oito anos, após planejar a reforma de sua outra casa na Alemanha, onde o apoio a esse molde de projeto é mais intenso. “De lá, trouxemos essa consciência limpa, de ajudar, contribuir com o meio ambiente. Nossa casa, aqui em Santa Maria, é toda pensada em prol do ecossistema. Reaproveitamos a água da chuva. Temos um sistema de compostagem. Os painéis solares são mais um agregador”, salienta o pesquisador.

O engenheiro florestal comenta, ainda, que não obteve benefício financeiro, tendo em vista que este tipo de energia leva cerca de 15 anos para gerar ganhos significativos, mas já conseguiu notar a diferença na conta de luz.  “Hoje, já consegui reduzir a conta de luz, (calculando o Mega What Hora x consumo – preço) entre R$ 20,00 e R$25,00 reais. Isso ocorre porque os painéis geram uma economia de energia de 50.000 MWH ao ano. Não só minha residência é beneficiada, mas o bairro todo”, declara Muller.

Energia Solar para Indústrias

Da mesma forma que para uma casa, a energia solar fotovoltaica pode ser utilizada por uma indústria para produzir a sua própria energia elétrica. A diferença é basicamente o tamanho do sistema fotovoltaico, ou seja, enquanto em uma casa você utiliza alguns poucos painéis fotovoltaicos em uma indústria é utilizado centenas ou milhares. Outra forma muito difundida de se utilizar a energia solar para indústria é através do aquecimento solar de água para processos indústrias. Além destas duas formas, é muito comum utilizar claraboias ( abertura no alto das edificações destinada a permitir a entrada de luz ou a passagem de ventilação), em telhados de fábricas para que a luz solar entre e assim, gerar uma economia de gastos com iluminação.

 

 Matéria produzida pelos acadêmicos Márcio Fontoura, Suellen Krieger e Victória Luiza para a disciplina de Jornalismo Especializado II

Sobre o autor:

Agência CentralSul de Notícias

Deixe um comentário

Adicione o seu comentário abaixo, ou trackback de seu próprio site. Você também pode acompanhar estes comentários (assinar) via RSS.

Seu e-mail nunca será divulgado, nem compartilhado. Os campos obrigatórios estão marcados com *