Energia solar: Uma prática sustentável

Energia solar: Uma prática sustentável
Janice Rocha
[email protected]
Lígia Beatriz Goulart
[email protected]
Resumo:
O presente trabalho tem por objetivo ressaltar práticas e buscar maiores
conhecimentos, vinculados com o tema Energia solar, como fonte renovável e
que possamos a partir destes, promover conhecimentos interdisciplinarmente
com os demais dentro de nosso contexto de educação atual.
Propomos assim, uma construção de cunho qualitativo, com abordagens
de diferentes autores que escrevem deste tema, elaborando um viés de prática
e teoria para produzirmos acerca de nossas instituições de ensino público.
Com base nesta trajetória, visamos demonstrar algumas iniciativas
dentro de sala de aula para formarmos instituições de ensino cientes e
produtoras de energia renovável com materiais reutilizados gerando energia de
matéria prima ecológica.
Palavras chave:
Energia Renovável – Práticas - Sustentabilidade
Introdução:
A energia elétrica é muito importante nos dias de hoje, pois é ela que
proporciona o conforto, bem estar, segurança e lazer para a sociedade. A
energia permite o funcionamento de bancos, hospitais, indústrias, escolas,
semáforos e todo o sistema de comunicação, portanto é impossível imaginar a
vida moderna sem a energia elétrica. A energia elétrica pode ser produzida
através de diferentes fontes, porém no Brasil ela na maioria das vezes vem das
usinas hidrelétricas, que utilizam as quedas d’água dos rios para gerar
eletricidade ou por fonte eólica que usa o vento como fonte de energia,
possibilitando que a eletricidade chegue às cidades e a comodidade de nossas
casas.
Como sabemos atualmente a busca é incessante por fontes de energia
renováveis para que não ocorra esta utilização do meio ambiente e por ter uma
cautela maior em seu uso para continuarmos utilizando bens duráveis, que são
primordiais para a nossa existência. Justamente, por esse viés que vinculamos
o projeto requerido na disciplina de Fundamentos e Metodologia da Geografia
com a proposta de sabermos do funcionamento de geradores eólicos para a
geração de energia limpa, trazendo métodos possíveis de serem praticados em
nossa realidade como: casa, escola.
Por este viés ambiental, podemos abordar outra caracterização
importante, pois, o vento é um bem que temos de graça, e que podemos
aproveitá-lo tão bem quanto pensamos, pois com ele e suas produções de
energia limpa, deixaríamos de gastar com a água, como por exemplo, nas
usinas hidrelétricas, sem falar que a ação dos geradores eólicos não polui o
ambiente em nenhum aspecto.
Propomos então por meio deste, uma revisão bibliográfica e prática de
como se desenvolve essa produção de energia limpa, através de trabalhos
realizados acerca do conteúdo e visitas às locais que desempenham este tipo
de ação. Para que possamos levar para dentro de nossas instituições de
ensino esse conhecimento, fazendo com que este projeto não fique somente
documentado, mas tenha um propósito maior, que é o de auxiliar o meio
ambiente em que vivemos transformando nossos futuros cidadãos em
personagens ativos em nossa sociedade, dando um grande passo na direção
do desenvolvimento sustentável.
Energia solar como uma prática sustentável:
Energia solar é um termo que se refere à energia proveniente da luz e
do calor do Sol. É utilizada por meio de diferentes tecnologias em constante
evolução, como o aquecimento solar, a energia solar fotovoltaica, a energia
Helio térmica, a arquitetura solar e a fotossíntese artificial. Tecnologias solares
são amplamente caracterizadas como ativas ou passivas, dependendo da
forma como capturam, convertem e distribuem a energia solar. Entre as
técnicas solares ativas estão o uso de painéis fotovoltaicos, concentradores
solares térmicos das usinas Helio térmicas e os aquecedores solares. Entre as
técnicas solares passivas estão à orientação de um edifício para o Sol, a
seleção de materiais com massa térmica favorável ou propriedades
translúcidas e projetar espaços que façam o ar circular naturalmente.
Na geração fotovoltaica, a energia luminosa é convertida diretamente em
energia elétrica. Nas usinas heliotérmicas, a produção de eletricidade acontece
em dois passos: primeiro, os raios solares concentrados aquecem um receptor
e, depois, esse calor (350 °C - 1000 °C) é usado para iniciar o processo
convencional da geração de energia elétrica por meio da movimentação de
uma turbina. No aquecimento solar, a luz do Sol é utilizada para aquecer a
água de casas e prédios (≈80 °C), o objetivo aqui não sendo a geração de
energia elétrica.
[2]
No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410
W/m² de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o
Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é
refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da
energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta. As plantas utilizam
diretamente essa energia no processo de fotossíntese. Nós usamos essa
energia quando queimamos lenha ou combustíveis minerais. Existem técnicas
experimentais para criar combustível a partir da absorção da luz solar em uma
reação química de modo similar à fotossíntese vegetal — mas sem a presença
destes organismos. A radiação solar, juntamente com outros recursos
secundários de alimentação, tal como a energia eólica e das ondas,
hidroeletricidade e biomassa, são responsáveis por grande parte da energia
renovável disponível na Terra. Apenas uma minúscula fração da energia solar
disponível é utilizada.
Em 2011, a Agência Internacional de Energia disse que "o
desenvolvimento de tecnologias de fontes de energia solar acessíveis,
inesgotáveis e limpas terá enormes benefícios em longo prazo. Ele vai
aumentar a segurança energética dos países através da dependência de um
recurso endógeno, inesgotável e, principalmente, independente de importação,
o que aumentará a sustentabilidade, reduzirá a poluição, reduzirá os custos de
mitigação das mudanças climáticas e manterá os preços dos combustíveis
fósseismais baixos. Estas vantagens são globais. Sendo assim, entre os custos
adicionais dos incentivos para a implantação precoce dessa tecnologia devem
ser considerados investimentos em aprendizagem; que deve ser gasto com
sabedoria e precisam ser amplamente compartilhados".
Também conhecida como sistema de energia fotovoltaico, a energia
gerada pela luz do sol é capaz de transmitir energia limpa e renovável, para
residências e empresas, acabando com a conta de luz de alto valor e ajudando
o planeta Terra. A energia solar residencial ou, sistema fotovoltaico residencial,
permite que você produza parte ou toda a energia que você consome na sua
casa, assim, se livrando de boa parte da sua conta de luz para sempre. Para se
calcular o tamanho de um sistema fotovoltaico residencial usa-se como base a
conta de luz (o seu consumo de energia elétrica em kWh), a área disponível
para receber os painéis solares e a localidade geográfica (os índices de
irradiação
solar
variam
muito
de
acordo
com
o
local).
De acordo com Cruz,
Observa-se que somente a componente direta da radiação solar pode ser
submetida a um processo de concentração dos raios através de espelhos
parabólicos e lentes. Consegue-se através da concentração, uma redução
substancial da superfície absorvedora solar e um aumento considerável de
sua temperatura. (CRUZ, 2001).
Sendo assim, medir a radiação solar que chega à superfície da Terra é
um desafio da maior importância na identificação e quantificação da influência
das condições atmosféricas e climáticas que podem interferir na eficiência das
instalações de captação e conversão da energia solar em energia térmica,
elétrica, etc.
De forma prática podemos dizer que as placas de energia fotovoltaica,
são simples em seu funcionamento e captação de energia, bem como afirma
Cruz,
Os sensores de radiação usam habitualmente uma termopilha que mede a
diferença de temperatura entre duas superfícies, uma pintada de preto e
outra pintada de branco igualmente iluminadas. Há também sensores que
funcionam pela expansão diferencial de um par bimetálico. Esta expansão
provoca um diferencial de temperatura entre as duas superfícies metálicas
(uma pintada de preto e a outra de branco) que, ao ser conectada uma
pena, registra o valor instantâneo da energia solar. (CRUZ, 2001).
Contrapondo a este método de captação de energia solar modificado
para energia elétrica, pensamos também no exercício da sustentabilidade, que
esta prática pode se difundida em nossas comunidades, pode gerar um grande
crescimento em energia renovável, diminuindo gastos e mal ao meio ambiente.
Explicando melhor, Szokolay nos traz que,
Os métodos de conversão térmica da energia solar se fundamentam na
absorção da energia radiante por uma superfície negra. Este pode ser um
processo complexo, que varia segundo o tipo de material absorvente.
Envolve difusão, absorção de fótons, aceleração de elétrons, múltiplas
colisões, mas o efeito final é o aquecimento, ou seja, toda a energia radiante
se transforma em calor. As moléculas das superfícies se excitam, ocorrendo
um incremento na temperatura. O coeficiente de absorção de vários tipos de
absorventes negros varia entre 0,8 e 0,98 (os 0,2 ou 0,02 restantes se
refletem). (SZOKOLAY, 1991, p. 124).
Essa conversão só é possível por processos e objetos que salientam a
energia irradiada do sol, contra as placas que absorvem a caloria e a
transforma em energia, por isso salienta Szokolay,
Se a superfície da placa do absorvedor se cobre com uma lâmina de vidro
(com um espaço de ar de 20-30 mm), reduz-se muito a perda de calor, sem
grande redução de admissão de calor. Isto se deve a transmitância seletiva
do vidro, que é muito transparente para radiações solares de alta
temperatura e onda curta, mas virtualmente opaco para radiações
infravermelhas de amplitudes de onda maiores, emitidas pela placa do
absorvedor a cerca de 100oC. (SZOKOLAY, 1991, p. 129).
A sustentabilidade é a palavra chave e importante nesta escolha de
utilizar a energia solar e revertê-la em energia elétrica de forma pura e limpa,
estes captadores de energia solar devem ser feitos com uma série de recursos
para que sejam realmente utilizados em nosso cotidiano. Porém como afirma
Wolfgang,
Os captadores são a formas mais comuns de captação de energia,
convertem a energia solar com baixo custo e de forma conveniente. O
processo geral empregado é o de efeito estufa, o nome vem da própria
aplicação, em estufas, onde se pode criar plantas exóticas em climas frios,
pela melhor utilização da energia solar disponível. WOLFGANG (1994, p.
69).
Este tipo de prática, utilizando o efeito fotovoltaico é conhecido desde
1839 quando Edmond Becquerel o descreveu como sendo o aparecimento de
uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material
semicondutor, produzida pela absorção da luz. Mas esse efeito só começou a
ser pesquisado em larga escala a partir de 1954 por cientistas da área espacial
que buscavam uma forma eficiente de fornecer energia aos equipamentos dos
satélites de comunicação colocados em órbita. Desde então a energia solar
fotovoltaica tem se desenvolvido de forma crescente e começa a se fazer cada
vez mais presente em regiões não abastecidas pela rede pública.
Considerações finais:
Diante da realidade nacional, que possui um grande potencial solar, não
se pode deixar de lado o uso dessa fonte limpa e renovável de energia.
Enquanto o país necessita de energia para crescer e se desenvolver, faz-se
necessário olhar para o território brasileiro e identificar os recursos que podem
ser mais bem aproveitados, de forma limpa e renovável ajudando o meio
ambiente em sua preservação.
Embora o país ainda esteja bem atrasado na utilização de sistemas
fotovoltaicos, por causa do custo que ainda hoje em dia é grande, verifica-se
que, graças a mobilização de algumas pessoas o país, já vem fazendo uso
destes sistemas de geração de energia elétrica.
Nota-se também que é necessário planejar melhor os investimentos para
a utilização dos recursos energéticos do país, através de incentivos públicos
que alavanquem o desenvolvimento, a produção e a comercialização em larga
escala dos sistemas envolvidos.
Além disso, ressalta-se a importância de uma conscientização mais
efetiva da sociedade, de modo que esta entenda a importância da utilização de
sistemas geradores solares, seja para o meio ambiente, seja para a economia
(familiar e empresarial) em médio e longo prazo.
Referências:
DIENSTMANN, Gustavo. Energia Solar. UFGRS, Porto Alegre, 2009.
TIRADENTES, Átalo Antônio Rodrigues. Uso da Energia Solar para geração
de Eletricidade e para Aquecimento de Água. Lavras, 2007.
ANEEL , Energia Solar. Disponível em:
<http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf>
Acesso em 03 de outubro de 2016.
FERREIRA, Rafael Ramon. SILVA, Paulo C. da. Energia Solar FV – Geração
de energia limpa. IFRN, Tirol, 2014.
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ABSOLAR, Associação Brasileira de Energia Fotovoltáica. Disponível em:
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Acesso em 04 de outubro de 2016.
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<http://www.ebes.com.br/> Acesso em 05 de outubro de 2016.