A Energia Solar Fotovoltaica é
a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito
Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico, relatado por Edmond Becquerel, em 1839, é
o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de
material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula fotovoltaica é
a unidade fundamental do processo de conversão.
Inicialmente o desenvolvimento
da tecnologia apoiou-se na busca, por empresas do setor de telecomunicações, de
fontes de energia para sistemas instalados em localidades remotas. O segundo
agente impulsionador foi a “corrida espacial”. A célula solar era, e continua
sendo, o meio mais adequado (menor custo e peso) para fornecer a quantidade de
energia necessária para longos períodos de permanência no espaço. Outro uso
espacial que impulsionou o desenvolvimento das células solares foi a
necessidade de energia para satélites.
A crise energética de 1973
renovou e ampliou o interesse em aplicações terrestres. Porém, para tornar
economicamente viável essa forma de conversão de energia, seria necessário,
naquele momento, reduzir em até 100 vezes o custo de produção das células
solares em relação ao daquelas células usadas em explorações espaciais.
Modificou-se, também, o perfil das empresas envolvidas no setor. Nos Estados
Unidos, as empresas de petróleo resolveram diversificar seus investimentos,
englobando a produção de energia a partir da radiação solar.
Em 1993 a produção de células fotovoltaicas
atingiu a marca de 60 MWp, sendo o Silício quase absoluto no “ranking” dos
materiais utilizados. O Silício, segundo elemento mais abundante no globo
terrestre, tem sido explorado sob diversas formas: monocristalino,
policristalino e amorfo. No entanto, a busca de materiais alternativos é
intensa e concentra-se na área de filmes finos, onde o silício amorfo se
enquadra. Células de filmes finos, além de utilizarem menor quantidade de
material do que as que apresentam estruturas cristalinas, requerem uma menor
quantidade de energia no seu processo de fabricação. Ou seja, possuem uma maior
eficiência energética.
Como funciona a energia solar?
O
funcionamento da energia solar fotovoltaica é baseado no fenômeno que ocorre
quando partículas de luz solar (fótons) colidem com os átomos de silício
presentes no painel solar, gerando um deslocamento dos elétrons, que cria uma
corrente elétrica contínua, chamada de energia solar fotovoltaica.
Vantagens da energia solar
– A energia solar não polui
durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos
necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável
utilizando as formas de controlo existentes atualmente.
– As centrais necessitam de
manutenção mínima.
– Os painéis solares são a
cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna
cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
– A energia solar é excelente
em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala
não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
– Em países tropicais, como o
Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o
território, e, em locais longe dos centros de produção energética sua
utilização ajuda a diminuir a procura energética nestes e consequentemente a
perda de energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens da energia solar
– Existe variação nas
quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve),
além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que
existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais
onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
– Locais em latitudes médias e
altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile)
sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor
disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de
nuvens (Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o
grau de nebulosidade.
– As formas de armazenamento
da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos
combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a energia hidroelétrica
(água).
– Os painéis solares têm um
rendimento de apenas 25%, apesar deste valor ter vindo a aumentar ao longo dos
anos.
Bibliografia
Grupo de Trabalho de Energia
Solar Fotovoltaica (CRESESB/CEPEL) - “Manual de Engenharia para Sistemas
Fotovoltaicos”.
Naum Fraidenraich, Francisco
Lyra - “Energia Solar - Fundamentos e Tecnologias de Conversão
Heliotérmoelétrica e Fotovoltaica”.
