Energia solar
Sérgio Gasques Rodrigues
Engenheiro de materiais
Engenheiro de materiais
Vivemos rotineiramente em contato com a fonte mais expressiva de energia de nosso planeta, e quase nunca consideramos sua importância como solução para nossos problemas de suprimento energético, sem poluir nem ameaçar nosso meio sócio-ambiental. A energia solar é a fonte alternativa ideal, especialmente por algumas características básicas: é abundante, permanente, renovável a cada dia, não polui nem prejudica o ecossistema e é gratuita.
A idéia de utilizar a energia solar remonta aos tempos antigos. Alguns historiadores acreditam que Arquimedes incendiou navios romanos concentrando sobre eles raios solares refletidos por espelhos. Em 1774, Lavoisier, famoso químico francês, construiu um forno solar com uma lente de aproximadamente 1,5m de diâmetro e conseguiu obter a temperatura de 1700°C. Durante as décadas de 1870 e 1880, John Ericson, engenheiro sueco-americano, propôs um sistema para transformar a energia solar em mecânica. Um dos dispositivos teria produzido mais de um cavalo-vapor métrico (746W) por 9,5m² de superfície coletora.
Quem nunca brincou com uma lente voltada para o Sol?
A pesquisa moderna sobre o uso da energia solar teve início durante a década de 1930. É dessa época a invenção de uma caldeira movida a energia solar, criação do físico norte-americano Charles G. Aboot, e o início dos programas solares Godfrey Cabot, na Universidade de Harvard e no Instituto de Tecnologia de Massachusets, ambos nos Estados Unidos. Em 1954, os Laboratórios Bell Telephone criaram a bateria solar. Nesse mesmo ano, cientistas especializados em energia solar construíram, ainda nos EUA, a Associação para Aplicação da Energia Solar, com o objetivo de pesquisar meios de aproveitar a energia do Sol.
Em meados da década de 1970, a escassez de petróleo e gás natural estimulou nos EUA esforços para obter, com a energia solar, uma fonte produtora de força realmente funcional. Em 1974, o Congresso norte-americano aprovou a lei sobre pesquisa e desenvolvimento da energia solar. A lei autorizava um programa nacional de pesquisa da energia solar, a fim de desenvolver sistemas mais efetivos para captar, concentrar e armazenar a energia do Sol. Esses sistemas deveriam assegurar o uso econômico da energia solar na calefação e refrigeração das habitações e edifícios de escritórios e facilitar aos engenheiros a construção de usinas destinadas a converter a energia solar em eletricidade para uso industrial.
No Brasil, embora a geração de energia solar ainda seja pequena, estima-se que a produção gere anualmente cerca de 20 milhões de megawatts-hora de eletricidade, o suficiente para abastecer 15 mil residências de dois cômodos. Ainda é pouco, visto que o nosso país é um dos mais ricos no mundo em incidência de raios solares. Alguns municípios do Nordeste, como Petrolina (PE), Floriano (PI) e Bom Jesus da Lapa (BA), por exemplo, recebem intensidade de luz solar comparável à registrada em Dongola, no Sudão, o ponto do planeta onde o Sol incide com maior potência.
Segundo alguns pesquisadores, falta ainda uma política para tornar esse potencial acessível à população. Ampliar a utilização da energia solar é um dos objetivos do Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios, dirigido pelo governo federal, e que já instalou mais de 2 mil sistemas de captação em comunidades espalhadas pelo país. O projeto prioriza setores como eletrificação de escolas, iluminação pública, postos de saúde e sistemas de bombeamento de água. Antes, muitos deles eram abastecidos com geradores a óleo diesel.
Mas consciência ecológica para o consumo de energias limpas e necessidade de abastecer locais remotos, distantes das redes de eletricidade convencionais, não são os únicos fatores de incentivo à energia solar. A descoberta de novas tecnologias, mais racionais e baratas, estão fazendo despencar o custo destes sistemas. Enquanto em 1984 era preciso gastar 10 dólares para gerar 1 watt de potência elétrica a partir de energia solar, hoje gasta-se cerca de 3 dólares. Para uma residência média de dois dormitórios, por exemplo, situada a 3km da rede elétrica convencional, é mais barato instalar painéis solares do que puxar a linha elétrica. A energia solar está se tornando cada vez mais competitiva em relação às hidrelétricas e a tendência é que esse custo de produção diminua ainda mais.
Por estes motivos, cientistas da Universidade Federal de Pernambuco continuam trabalhando duro nos testes de um painel solar inédito no mundo, capaz de gerar o dobro da energia elétrica com a mesma quantidade de coletores de um equipamento convencional. Ele tem concavidades na forma de prismas, com espelhos que concentram os raios solares, antes dispersos na placa plana. Além disso, um sistema de sensores, acoplado a um microprocessador e a um motor, faz o equipamento acompanhar o deslocamento do Sol. Testado no campus da universidade, o coletor poderá fornecer energia elétrica a 16 moradias ao mesmo tempo, abastecimento antes possível somente através de painéis individuais. Já engenheiros da PUC do Rio de Janeiro desenvolvem uma geladeira solar que produz 5kg de gelo por dia. Ela pode ser útil em colônias de pescadores ou em postos de saúde isolados para conservar vacinas.
Limpa e ecologicamente correta, a energia solar também pode fazer uma boa diferença no bolso do consumidor. Em Belo Horizonte, substituir o chuveiro elétrico virou moda. O aparelho, que consome muita energia e aumenta o preço da conta no fim do mês, está sendo trocado por água aquecida pelo calor da luz solar. Na capital mineira, 250 sistemas coletivos de médio e grande porte, capazes de aquecer acima de 2 mil litros de água por dia, instalados em condomínios de luxo, hotéis e hospitais, somam-se às cerca de mil residências que adotaram o sistema de aquecimento individual. As contas de luz caíram entre 30% e 40%. Um dos maiores coletores solares da cidade, com mais de 804m² de área, foi instalado no Motel Dallas. Lá, todas as 92 suítes têm banheiras de hidromassagem e chuveiros alimentados por água aquecida pelo Sol.
O melhor indício, no entanto, de que a energia solar veio para ficar, foi dado pela Shell, a maior companhia petrolífera do planeta. A empresa prevê que, até o ano de 2050, metade da energia usada no mundo virá de fontes renováveis, como luz solar, ventos, biomassa e água corrente. Entre essas alternativas ao petróleo, ao gás, ao carvão (fontes esgotáveis) e à energia nuclear, a energia solar está entre as mais promissoras. Os números indicam que esse mercado cresce 14% ao ano e a Shell pretende investir 500 milhões de dólares para expandir sua capacidade de produção de células fotovoltáicas (coletores). Assim, até 2005, a poderosa multinacional pretende deter 10% do mercado.
Os números são realmente impressionantes! No estágio atual de desenvolvimento, cada metro quadrado de coletor solar instalado permite economizar 55kg de gás liquefeito de petróleo (GLP) por ano ou 66 litros de diesel por ano ou evitar a inundação de cerca de 56m² para a geração de energia elétrica ou ainda eliminar o consumo anual de 215kg de lenha. A natureza agradece.
Limpa e ecologicamente correta, a energia solar também pode fazer uma boa diferença no bolso do consumidor. Em Belo Horizonte, substituir o chuveiro elétrico virou moda. O aparelho, que consome muita energia e aumenta o preço da conta no fim do mês, está sendo trocado por água aquecida pelo calor da luz solar. Na capital mineira, 250 sistemas coletivos de médio e grande porte, capazes de aquecer acima de 2 mil litros de água por dia, instalados em condomínios de luxo, hotéis e hospitais, somam-se às cerca de mil residências que adotaram o sistema de aquecimento individual. As contas de luz caíram entre 30% e 40%. Um dos maiores coletores solares da cidade, com mais de 804m² de área, foi instalado no Motel Dallas. Lá, todas as 92 suítes têm banheiras de hidromassagem e chuveiros alimentados por água aquecida pelo Sol.
O melhor indício, no entanto, de que a energia solar veio para ficar, foi dado pela Shell, a maior companhia petrolífera do planeta. A empresa prevê que, até o ano de 2050, metade da energia usada no mundo virá de fontes renováveis, como luz solar, ventos, biomassa e água corrente. Entre essas alternativas ao petróleo, ao gás, ao carvão (fontes esgotáveis) e à energia nuclear, a energia solar está entre as mais promissoras. Os números indicam que esse mercado cresce 14% ao ano e a Shell pretende investir 500 milhões de dólares para expandir sua capacidade de produção de células fotovoltáicas (coletores). Assim, até 2005, a poderosa multinacional pretende deter 10% do mercado.
Os números são realmente impressionantes! No estágio atual de desenvolvimento, cada metro quadrado de coletor solar instalado permite economizar 55kg de gás liquefeito de petróleo (GLP) por ano ou 66 litros de diesel por ano ou evitar a inundação de cerca de 56m² para a geração de energia elétrica ou ainda eliminar o consumo anual de 215kg de lenha. A natureza agradece.
© Revista Eletrônica de Ciências - Número 8 - Junho de 2002.
