|
O avanço científico e tecnológico da nossa sociedade provocou um aumento acelerado do consumo energético a nível mundial. Os combustíveis fosseis tais como o carvão, o petróleo e o gás natural são as fontes de energia utilizadas nas centrais térmicas. O abastecimento mundial ainda depende 82% destes combustíveis [dados de 2004].
Contudo, as fontes de energia não renováveis são aquelas que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas, as reservas não podem ser regeneradas. Consideram-se fontes de energia não renováveis os combustíveis fósseis e o urânio, que é a matéria-prima necessária para obter a energia resultante dos processos de fissão ou fusão nuclear. Todas estas fontes de energia têm reservas finitas, uma vez que é necessário muito tempo para as repor, e a sua distribuição geográfica não é homogénea, ao contrário das fontes de energia renováveis, originadas graças ao fluxo contínuo de energia proveniente da natureza. Neste âmbito, foram surgindo várias técnicas de aproveitamento da energia que provem da natureza, de entre elas a Energia Solar, da qual tratará este trabalho. O Sol é a nossa principal fonte de energia, emitindo para o espaço, em cada segundo, 4x1026 J. O nosso país é, a nível europeu, dos que tem mais horas de sol por ano: entre 2 200 a 3 000.
Tendo em conta este cenário, Portugal deveria apostar na exploração deste recurso inesgotável. No entanto, no nosso país existem cerca de 220 000 m2 de painéis solares instalados, que se revela um número reduzido comparativamente com a Grécia, que tem 2,6 milhões m2 e a mesma exposição solar. As questões a que este trabalho pretende dar resposta são as seguintes: . Qual o interesse na energia proveniente do Sol? . Há contrapartidas na utilização desta energia? . Quais as formas de utilizar a energia proveniente do Sol numa habitação? . De que forma tem Portugal explorado esta energia? . Que tecnologias funcionam á base de energia solar? Qual o interesse na energia proveniente do Sol? A radiação solar é cada vez mais apreciada devido à sua influência sobre a matéria viva e a viabilidade da sua aplicação para fins úteis. É uma fonte permanente de energia natural que, juntamente com outras formas de energia renováveis, tem um grande potencial para uma ampla variedade de aplicações, pois é abundante e acessível. A energia solar não polui durante seu uso, logo é uma fonte limpa. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção das tecnologias de aproveitamento da luz é totalmente controlável utilizando as formas de controlo existentes actualmente. Portanto, é uma fonte pouco poluente que torna ainda mais apetecível a sua utilização. Por outro lado, as centrais e os equipamentos instalados em habitações, não necessitam de muita manutenção, ficando os gastos, praticamente pelo preço do equipamento inicial. Este tipo de energia tem se colocado como alternativa ao problema energético visto que o preço da tecnologia necessária para aproveitar esta fonte tem descido. Por outro lado, os painéis solares são cada vez mais potentes, permitindo no mesmo espaço de tempo um maior aproveitamento de energia. Há contrapartidas na utilização desta energia? Na exploração de qualquer tipo de energia há contrapartidas. Neste caso os custos de implementação são muito elevados devido ao fraco investimento neste tipo de energia. Tal como outras obras de engenharia, as tecnologias de exploração da energia solar podem causar impactos negativos no meio ambiente. Por outro lado, a natureza também pode condicionar a produção de energia a partir do sol. Existe variação das quantidades produzidas com condições climatéricas adversas. Além disso, durante a noite não existe produção de energia, obrigando a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia ou então um sistema alternativo, como a ligação a uma rede de transmissão energética. Quais as formas de utilizar a energia proveniente do Sol numa habitação? O colector solar é um equipamento que recebe a energia proveniente do Sol, concentra-a e transforma-a em energia térmica, permitindo assim aquecer a água que circula no seu interior. O colector solar plano é o mais comum, dado que esta posição é a que permite um maior aproveitamento da luz solar. O colector solar é constituído por uma caixa isolada, coberta por uma placa de material transparente. No interior da caixa são colocados tubos por onde circula a água. O interior da caixa é pintado ou revestido a um material preto, dado que este tem uma capacidade de absorção quase de 100 %. A cobertura transparente permite a passagem dos raios solares, e serve para provocar o efeito de estufa e reduzir as perdas de calor. O esquema seguinte ilustra a constituição de um colector.
A radiação solar incide (1) no vidro de cobertura, depois propaga-se até atingir a placa absorsora e esta aquece.
A placa ou superfície aquecida emite radiação (2), parte desta é incapaz de atravessar o vidro e fica retida no colector, aumentando a temperatura da água que está a circular, atingindo facilmente os 60ºC. NA figura seguinte está representado esquematicamente o funcionamento de um colector solar:
Um painel fotovoltaico faz a transformação directa da energia solar em energia eléctrica. As células fotovoltaicas podem ser associadas electricamente entre si e colocadas num bloco único constituindo o painel fotovoltaico. Na maioria dos casos, um painel é constituído por uma camada transparente exterior que serve de protecção, por duas camadas internas de células de silício, cuja camada superior é coberta por uma grelha metálica que recolhe os electrões e por um polímero rijo que serve de base a toda a estrutura. Os painéis podem ainda ter uma moldura, que visa aumentar a sua durabilidade.
A camada superior de silício leva um tratamento especial de forma a ter carga eléctrica negativa (silício tipo n) e a inferior é tratada de modo a ter carga eléctrica positiva (silício tipo p). Devido a estes tratamentos a camada superior fica muito rica em electrões e a inferior pobre. Estas duas camadas são separadas por uma junção electricamente carregada que deixa apenas que os electrões transitem da camada inferior para a superior. Quando a luz ilumina o painel, parte dos fotões são absorvidos pelas camadas de silício, causando a libertação de alguns electrões. Quanto maior a intensidade da luz aplicada, maior o número de electrões libertados. Uma fracção dos electrões libertos atinge a superfície do painel onde o circuito eléctrico externo os recolhe e conduz à carga anexa (lâmpada, bateria, sistema de bombagem, etc.). Um outro cabo, que parte da carga e a liga à parte posterior do painel, traz de volta os electrões para que estes se fixem na camada inferior de silício e fiquem à espera do próximo fotão. A vantagem do painel sobre o colector reside no facto do primeiro servir para alimentar vários ou todos os electrodomésticos de uma casa, incluindo uma caldeira de aquecimento de agua, a função exclusiva desempenhada pelo colector. De que forma tem Portugal explorado esta energia? No seguimento da constatação feita pela União europeia que a Europa necessita de aumentar o peso das energias renováveis nas suas fontes energéticas, Portugal propôs-se aumentar em 23% esse parâmetro até 2020. Uma das formas de o fazer será potência solar instalada dos actuais 56,5 MW para 700 MW. Neste âmbito Portugal tem várias centrais solares, de entre as quais se destacam as seguintes. - Central de Hércules, situada na freguesia de Brinches do concelho de Serpa. São cerca de 64 hectares cobertos por 52 mil painéis fotovoltaicos de alto rendimento (14 a 18%), com uma potência total calculada em 11 mega watts. Esta central é “amiga” dos pastores já que os painéis se situam a dois metros do solo de modo a continuar no pastoreio na zona. Estima-se o fornecimento de energia eléctrica a 8000 lares, cerca de 21Gigawatts, evitando a emissão de 19 mil toneladas de dióxido de carbono por ano.
- Central de Amareleja no concelho de Moura, tem instalados painéis com a capacidade de 46,4 Mega Watts, podendo abastecer cerca de trinta mil lares. A absorção da luz solar é feita por 2520 seguidores solares azimutais com 104 painéis cada um. Evitando a emissão de cerca de 86 mil toneladas de dióxido de carbono.
Existe no nosso país o projecto de criação de uma Central solar Térmica, situada em Tavira, terá uma potência instalada de 6,5 MW, equivalendo ao consumo de 4 mil lares. Os painéis solares terão uma forma parabólica que concentrará a energia solar de modo a produzir vapor de água. Este vapor de água accionará as turbinas produtoras de energia eléctrica. A Caixa Geral de Depósitos inaugurou, a 15 de Setembro, a maior Central Solar Térmica de Portugal, instalada na cobertura do seu edifício-sede, em Lisboa, resultado de uma parceria tecnológica com a EDP. Tem 158 colectores solares dos quais 121 activos e 37 são de reserva instalados em 1 600 m2. Permite a produção de energia utilizada no aquecimento de água para sistemas de climatização e instalações sanitárias, reduzindo assim os consumos de electricidade do edifício. Este investimento evita a emissão de 500 toneladas de CO2 por ano. Estima-se que estejam já instalados em Portugal cerca de 300 mil m² de colectores solares, o que corresponde a 30% do estipulado pelo governo para 2010. Todos os projectos apresentados anteriormente representam largas escalas da produção energética. Em Portugal existe o conceito de microgeração. Qualquer consumidor de energia eléctrica poderá ser produtor e vender o excesso à Rede Eléctrica Nacional. Para poder usufruir de um regime mais lucrativo, o produtor terá de incluir na sua propriedade um mínimo de 2 m² de painéis solares térmicos. Em Maio do presente ano, já sete mil portugueses se tinham rendido a esta alternativa, correspondendo a um total de 24 Mega watt. O Governo Português tem potenciado um sem número de medidas encorajadoras deste tipo de medidas. As mais recentes são os apoios, através do Banco Público Nacional, a Caixa Geral de Depósitos, de financiamentos com juros muito baixos para as pessoas adquirirem estes diapositivos. O grande objectivo passa mesmo pela diminuição da dependência face a fontes de energia “esgotáveis”. Do ponto de vista fiscal, os contribuintes portugueses beneficiam ainda de deduções à colecta no rendimento global, ou seja, e em termos práticos, aos rendimentos obtidos para além das deduções por todos conhecidos (saúde, educação, PPR,etc.) os contribuintes portugueses poderão deduzir ao seu rendimento tributável todos os custos com equipamentos como os que atrás referi. Os Jardins de São Bartolomeu em Lisboa inauguraram no dia 18 de Março de 2009 16 unidades de microprodução, tornando-se no maior microprodutor nacional.
Não só ao nível da energia solar mas também de outras fontes renováveis, tanto o governo português como empresas pública, por exemplo, a Brisa e as estradas de Portugal, têm vindo a investir em equipamentos que dispensem a energia convencional. A União Europeia, através dos seus diferentes programas de apoio comunitário comparticipa grande parte do esforço financeiro dispendido.
Que outras tecnologias funcionam á base de energia solar? Um esforço conjunto de Franceses e Italianos deram origem ao Bluecar, um carro eléctrico, carregado graças a painéis fotovoltaicos localizados no tejadilho. O Bluecar tem 3,65 metros de comprimento, 1,6 m de altura e 1,72 m de largura. Vem equipado com um motor eléctrico de 50 kW que fornece uma aceleração de 6,5 segundos dos 0-60 km/h e uma velocidade máxima de 130 km/h.
O M\V Auriga Leader é o primeiro cargueiro a ser movido a energias renováveis. Os 328 painéis ajudam a fornecer energia aos propulsores, sistema hidráulico e leme do navio, perfazendo cerca de 10% da energia total do navio.
Os óculos solares são ainda um protótipo de uma tecnologia barata e bastante útil. Estes óculos terão lentes com células solares coradas, que recolhem a energia solar e permitem carregar pequenos dispositivos electrónicos através do cabo que sai da haste.
A Samsung está determinada a alcançar melhores padrões energéticos e ambientais, apostando em tecnologias que promovam estes valores. O Blue Earth é um protótipo de um telemóvel amigo do ambiente. É fabricado a partir de plástico reciclado e de substâncias que não afectam o ambiente. Toda a parte de trás do telemóvel é um painel solar que permitirá aos seus utilizadores recarregar telemóvel com facilidade. Como bónus o Blue Earth traz consigo o Eco-Walk, um software que conta a redução de emissões de CO2 dos nossos percursos a pé e nos transmite o resultado pelo número de árvores salvas.
Fontes informativas http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar http://www.spaes.com.pt/termico.htm http://www.esteconforto.com/energiasolar.htm http://www.ecoideias.com/etiqueta/energia-solar/ http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar_em_Portugal
Outros Trabalhos Relacionados
|
|
