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Tópico: Trabalho sobre energia solar

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Trabalho sobre energia solar

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1.    Introdução

A energia é conceitualmente dada pela capacidade de algo realizar trabalho, ou seja, gerar força em um determinado corpo, substância ou sistema. A energia não pode ser criada, apenas transformada, sendo cada um dos tipos de energia capaz de provocar fenômenos determinados e característicos nos sistemas físicos. Ela é encontrada em muitas formas, como o vento ou a água corrente, e armazenada em matéria, como os combustíveis fósseis – petróleo, carvão, gás.

A energia é um dos principais constituintes da sociedade moderna. Ela é necessária para se criar bens com base em recursos naturais e para fornecer muitos dos serviços com os quais temos nos beneficiados.5

            As diferentes formas de energia encontradas na natureza podem ser classificadas em renováveis e não renováveis. A sociedade pré-industrial assentava-se no uso de fontes renováveis de energia, como a água, o vento, o sol e a biomassa. A mudança para o uso de recursos não renováveis começou no século XVIII, quando uma sociedade cada vez mais industrializada passou a queimar combustíveis fósseis para fazer funcionar as máquinas a vapor (inventadas em 1763) e para fundir o ferro.5

            Atualmente com a preocupação ambiental e também com a previsão de um possível fim do petróleo, cada vez mais é pesquisado e utilizado energias de fonte renováveis, isso acontece porque além de não serem fontes iminentes de poluição, também não tem fim.

            Infelizmente ainda o uso de fontes de energéticas menos poluentes não é majoritário, vários fatores contribuem para essa situação, tais como o preço elevado de produção, falta de investimentos em pesquisas e falta autonomia.

 

2.    Objetivo

Este presente trabalho tem como objetivo apresentar o conceito de energia solar, os benefícios, métodos de captação e como seu uso afeta o meio ambiente.

 

3.    desenvolvimento

3.1 definação de energia solar

 

A energia solar tem origem no núcleo do Sol através de reações de fusão nuclear que liberam uma enorme quantidade de energia. A energia que é emitida do Sol corresponde ao poder de emissão de um corpo negro com temperatura de 5777 K. O Sol, com sua forma esférica de 1,39 × 109 m de diâmetro, encontra-se a aproximadamente 1,5 × 1011 m de distância da Terra. Sua composição química é formada por 91,2% de hidrogênio, 8,7% de hélio, 0,078% de oxigênio e 0,043% de carbono. 1

Ela é transmitida para o nosso planeta através do espaço na forma de radiação eletromagnética. Essa radiação é constituída de ondas eletromagnéticas que possuem frequências e comprimentos de onda diferentes.2

Quando as ondas eletromagnéticas incidem sobre um corpo que tem a capacidade de absorver radiação, a energia eletromagnética é transformada em energia cinética e transmitida para as moléculas e átomos que compõem esse corpo. Esse processo corresponde à transmissão de calor ou energia térmica. Ao incidirem sobre determinados materiais, em vez de transmitir calor, podem produzir alterações nas propriedades elétricas ou originar tensões e correntes elétricas.2

Para essa energia poder ser captada de várias formas e ter uma alta eficiência ela deve ser posicionada em uma posição que sua irradiância seja suficiente para fazer os equipamentos funcionar. Para isso acontecer deve conhecer a constante solar, a qual é definida como a energia por unidade de tempo emitida pelo Sol e recebida por uma unidade de área de uma superfície perpendicular à direção de propagação da radiação situada fora da atmosfera terrestre e possui um valor de 1367 W/m2.1

            Também para construir os coletores, além de saber a irradiância do sol, deve se ter um conhecimento de energia eletromagnética, como ela se comporta na atmosfera, qual será seu ângulo de desvio, qual a espessura da camada, incluindo o ar e elementos suspensos.

Para medir essa radiação emitida, é feita uma soma global da radiação global direta e da difusa . A radiação direta corresponde aos raios solares que chegam diretamente do Sol em linha reta e incidem sobre o plano horizontal e a radiação difusa corresponde aos raios solares que chegam indiretamente ao plano. É resultado da difração na atmosfera e da reflexão da luz na poeira, nas nuvens e em outros objetos.2

3.2 metódos para a capturação

Para que a energia solar seja capta, ela deve-se passar por todo um processo. No qual na maioria das vezes são utilizados painéis solares que são constituídos por células fotovoltaicas (dispositivo na qual converte a luz do sol em energia elétrica, por um processo de efeito fotovoltaico), elas são compostas por grande parte de silício, com moldura em alumínio, um vidro especial, uma camada encapsulante EVA no qual as células fotovoltaicas são envolvidas e por último um fundo protetor e uma caixa de junção. Os painéis fotovoltaicos podem ser de inúmeras formas, variando quanto ao tamanho ou quanto a potência no qual ele gera, isso tudo depende da eficiência das células que são utilizadas. Para formar um painel são utilizadas em médias de 60 a 72 células fotovoltaicas.

3.2.1 Células fotovoltaicas

As células fotovoltaicas são dispositivos que converte toda energia da luz do sol em energia elétrica. Toda essa conversão é chamada de efeito fotovoltaico. Normalmente são formadas por silício (Si), pelo fato de que o silício tem minúsculos átomos carregados com elétrons. As células são formadas por um material semicondutor, no qual contém carga positivo e negativa, para gerar a carga positiva o silício é usado junto o fósforo e para a carga negativa ele é combinado com o boro. Isso faz com que se tenha mais elétrons positivos do que elétrons negativos, para a célula que contenha silício possa reagir com o sol produzindo energia.

Os fótons são as partículas de luz que viajam do sol até a terra, a partir disso todo um processo é formando para que ocorra a geração de energia. Quando um fóton chega na célula fotovoltaica, ele faz com que um dos elétrons que está em volta do átomo de desprenda, deixando assim um espaço livre no átomo. Esse elétron que está livre vai para a parte que está com ausência de elétrons, gerando uma corrente elétrica continua. Isso faz com que o processo de geração de eletricidade, enquanto tiver luz incidente ocorra de forma continua.

3.2.2. Energia solar térmica

            É a forma mais conhecida e mais barata de captar a energia do sol. O funcionamento é simples e direto, o calor é captado do sol, direcionado a um elemento, geralmente um gás ou liquido, e ele é aquecido.

A produção dessa energia é baseada na transferência de calor da forma que os painéis ou coletores solares possuem dutos em que o fluído é aquecido e posteriormente ficam acumulado em um tanque térmico chamado boiler.

Entre 2010 e 2015, o Brasil foi um dos cinco países com maior adição de energia solar voltada para aquecimento. Ainda assim, o crescimento foi menor do que o esperado frente ao potencial do país.3

3.3 benefícios da energia solar

O sistema de energia solar ou também chamado de sistema fotovoltaico, é capaz de gerar energia elétrica através da radiação dos raios solares. A energia solar é uma tecnologia que imite energia limpa. Sendo uma energia sustentável e renovável, ela é não poluente e ainda é inesgotável. É uma energia eficiente para quem o utilizado pelo fato de que necessita pouca manutenção e seus painéis tem uma vida útil de 20 anos.

Os painéis solares ao serrem colocados em residências ou industrias, faz com que os seus proprietários não paguem mais luz de distribuidoras. Além de que o custo para ser implantado um sistema de energia solar seja alto ainda, é provável que para o futuro os custos sejam mais viáveis pelo fato de que é uma energia limpa e renovável.

3.4 danos e causas ao meio ambiente

            Embora sendo uma fonte de energia renovável e inesgotável, a energia solar não é considerada totalmente limpa, pois os painéis utilizados para conversão da energia solar têm um tempo de vida útil determinado.

            Para ser feito uma análise do impacto ambiental por um produto ao longo de sua vida útil é utilizado o ciclo de vida dessa ferramenta. Essa análise envolve a quantidade de material e energia demandada pelo produto e a emissão de poluentes e resíduos gerados durante os estágios de uso. Ela vai desde a extração de matéria-prima até o manejo do fim de vida do produto, como reciclagem ou reuso. O ciclo de vida varia de muito para cada país e de qual material ele é composto.

 

Alguns críticos da energia solar questionam também as relações em torno da produção dos equipamentos, pois as placas solares demandam uma grande extração de minérios, tais como o zinco. Com a expansão da utilização dessas placas, a demanda por matérias-primas pode tornar-se ainda mais intensa, o que pode contribuir para políticas não sustentáveis na extração dos minerais, causando prejuízos ambientais. 4

Para 2030, devido aos avanços tecnológicos e em Pesquisa e Desenvolvimento, a quantidade de matéria-prima utilizada na produção de painéis de silício e de filme fino vão reduzir consideravelmente. Equipamentos mais eficientes também diminuirão o uso de materiais perigosos e elementos raros, o que facilitará o potencial de reciclagem do equipamento.3

 

4.    conclusão

 

Com o presente trabalho podemos concluir que a energia solar é uma forma de energia renovável e inesgotável. Apesar de não ser considerada totalmente limpa, seus impactos causados ao meio ambiente são extremamente menores e mais fáceis de serem amenizados do que os combustíveis fósseis, e esse campo tende só a ser melhorado, pois cada vez mais são criadas novas tecnologias que ajudam a transformar o uso da energia solar cada vez mais limpa

Porém, infelizmente no Brasil, apesar de ser um país com uma grande extensão territorial e vastas temporadas de sol, ainda não é uma fonte barata e não é muito utilizada pela população.

 

5.    referências

1. SANTOS, Marco Aurélio (org.). Fontes de Energia Nova e Renovável. LTC, 09/2013. [Minha Biblioteca].

2.  VILLALVA, Marcelo Gradella. Energia Solar Fotovoltaica - Conceitos e Aplicações, 2nd edição. Érica, 06/2015. [Minha Biblioteca].

3. ENERGIA, Solstícios de. QUAL A DIFERENÇA ENTRE A ENERGIA SOLAR TÉRMICA E A FOTOVOLTAICA? 2017. Disponível em: <https://www.solsticioenergia.com/2017/05/22/energia-solar-termica-e-fotovoltaica/>. Acesso em: 25 abr. 2018.

4. PENA, Rodolfo F. Alves."Vantagens e desvantagens da energia solar"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/geografia/vantagens-desvantagens-energia-solar.htm>. Acesso em 25 de abril de 2018.

5. Kleinbach, Roger A. Hinrichs | M. Energia e meio ambiente, 5th edição. Cengage Learning Editores, 04/2014. [Minha Biblioteca].

RENOVÁVEIS, Portal Energias Renováveisnotícias e Empregos Sobre Energias. Vantagens e desvantagens da energia solar. 2017. Disponível em: <https://www.portal-energia.com/vantagens-e-desvantagens-da-energia-solar/>. Acesso em: 25 abr. 2018.

FERNANDES, Leandro Machado. 6 benefícios de utilizar um sistema fotovoltaico. 2015. Disponível em: <http://maisengenharia.altoqi.com.br/eletrico/6-beneficios-de-utilizar-um-sistema-fotovoltaico/>. Acesso em: 25 abr. 2018. https://www.portalsolar.com.br/o-que-e-energia-solar-.html

 

 

 



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