Geração Solar

A energia solar é uma fonte de energia renovável e limpa que pode ser transformada em energia elétrica ou térmica. Descubra como a geração solar é transformada em energia elétrica e/ou térmica, quais os tipos e quem inventor a energia solar neste guia completo.

O que é: utilização da luz do sol para geração de energia térmica e/ou elétrica.

Como a Energia Solar é Transformada em Energia Elétrica e quais os tipos: Um Guia Completo

A utilização mais simples da luz solar para obtenção de energia térmica é conhecida como aquecimento solar passivo. Um exemplo é o aquecimento espontâneo de casas, que ocorre pela absorção da radiação solar pelos materiais escolhidos para a construção do imóvel. Essa absorção faz com que o ambiente interno da casa fique aquecido.

Também é possível obter energia térmica pela geração solar fototérmica, pela geração solar fotovoltaica e pela geração solar heliotérmica.

A geração fototérmica pode ser utilizada para aquecimento de água. Neste caso, são usados coletores solares, também chamados de sistemas de aquecimento solar. Os coletores aquecem a água a temperaturas de até 100º C e são instalados, normalmente, no teto das edificações. O sistema utiliza, ainda, termo sifões ou bombas hidráulicas para a realização do transporte da água.

Já para aplicações que requerem temperaturas mais elevadas, como a produção de vapor, é aplicada a geração heliotérmica, com concentradores solares. Nessa tecnologia, a radiação solar incidente, numa área relativamente grande, é concentrada em uma área muito menor, de modo que a temperatura neste último estágio seja bastante elevada.

Dessa forma, a radiação solar é convertida em energia térmica, transferida para um fluido, que por sua vez é direcionado em um trocador de calor. Nessa etapa, ocorre a formação de vapor, que em alta pressão gera energia cinética para movimentar um conjunto de turbina e gerador e, por fim, gerar energia elétrica. Essa tecnologia é chamada de geração heliotérmica. A tecnologia envolvida e a área necessária para este tipo de aplicação, bem como o custo ainda elevado, restringem sua utilização a grande escala, não disponíveis para residências.

E a conversão direta de radiação solar em energia elétrica é conhecida como geração fotovoltaica, consequência da excitação dos elétrons em materiais semicondutores na presença de luz solar. Dessa forma, em painéis fotovoltaicos, a radiação solar é transformada em energia elétrica.

A geração fotovoltaica se dá pela radiação solar em materiais semicondutores. Nesse caso, os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia elétrica, por meio do uso de células solares – que formam os painéis.

Os painéis fotovoltaicos são constituídos de uma malha de células fotovoltaicas arranjadas da melhor forma a atender os parâmetros de tensão e corrente do sistema em que será aplicado, formando módulo. Quanto mais módulos utilizados, maior a capacidade de geração de energia elétrica. Atualmente, cerca de 80% das células solares fotovoltaicas são de silício cristalino e o restante é baseado na tecnologia de filmes finos.

Quem foi o inventor da energia solar? 

O início dos estudos para geração solar se deu em 1876, quando o pesquisador britânico William Grylls Adams (1836-1915) e seu aluno Richard Evans Day identificaram o efeito fotovoltaico no selênio. Em 1883, Alexandre Becquerel (1820-1891) descobre o efeito fotovoltaico num eletrólito. Walter Schottky (1886-1976) estabelece a teoria do efeito fotovoltaico em 1930 e em 1954 a primeira célula fotovoltaica mono-silício foi desenvolvida por Gerald Pearson (1905-1987), Calvin Fuller (1902-1994) e Daryl Chapin (1906-1995).

Inicialmente, o uso da energia solar foi inicialmente voltado para aplicações espaciais: em 1958, foram utilizadas células fotovoltaicas para abastecer o satélite Vangard I. O uso terrestre começou a ganhar espaço na década de 1970, especialmente como consequência da crise do petróleo, que ajudou a viabilizar a tecnologia; as primeiras centrais foram instaladas na Europa e nos Estados Unidos na década de 1980, especialmente em projetos de eletrificação rural, avançando na década de 1990, quando o atendimento a regiões isoladas começou a contar com sistemas de baterias. No fim dessa década começaram iniciativas de estímulo à geração solar fotovoltaica conectada à rede

No mundo, a expansão desta tecnologia já ocorreu no início deste século. Alemanha, China e Inglaterra foram países que apostaram no desenvolvimento da geração. O Brasil passou a incentivar o uso de usinas solares nesta década.