Como Funciona a Energia Solar?

Para entender como funciona a energia solar, vamos dar uma olhada rápida na origem dos poderes do, talvez, mais popular super-herói do mundo, Superman.

Superman faz parte de uma raça alienígena fictícia do mundo dos quadrinhos da DC, os kriptonianos.

Os kriptonianos são capazes de adquirir enormes façanhas sobre-humanas apenas absorvendo a energia de um Sol amarelo (que nos quadrinhos, é a “cor” do nosso Sol) os armazenando como se fosse uma bateria, em suas células.

Além disso, os kiptonianos não precisam comer, nem beber água ou até mesmo dormir; a única coisa necessária é um bom banho de sol na varanda ou na praia e voilà, o seu corpo está funcionando 100%. Isso é algo bem conveniente, não é mesmo?

Eles são tão eficientes para fazer isso, que é necessário mantê-los por muito tempo sem contato com raios solares para esgotar toda a reserva de energia solar em suas células.

Alguns dos poderes que eles adquirem ao absorverem energia solar amarelo são esses:

  • Invulnerabilidade;
  • Força física gigantesca;
  • Disparar lasers pelos olhos;
  • Visão de raios-X.

E acredite!

Nós também temos essa capacidade de absorver energia solar e de armazena-la!

Mas obviamente, não é do mesmo jeito que um kriptoniano, então não somos capazes de ter superforça, sair voando sem precisar de alguma espécie de equipamento ou algo desse tipo ao usar energia solar.

Já pode ir tirando essa capa vermelha das costas…

Como absorvemos energia solar?

É importante saber como conseguimos absorver raios solares para poder entender como funciona a energia solar. Nós conseguimos fazer isso usando painéis solares.

É por elas que captamos energia solar e convertemos em energia elétrica por meio de aparelhos, além disso, também conseguimos utiliza-la para gerar aquecimento d’água ou transformam um liquido em vapor que certas usinas usam para produzir energia.

Veremos como essas tecnologias funcionam a seguir.

Painéis solares fotovoltaicos

Assim como os kriptonianos, os painéis fotovoltaicos são compostos por células que são capazes de absorver luz solar, mas não são as células biológicas que você estudou na aula de ciências da época do fundamental; elas são células (de modo figurativo: um elemento constitutivo organizado) fotovoltaicas.

Esse é umas das tecnologias mais usadas pela população pela sua fácil instalação residencial, uso rural ou em lugares com nenhum tipo de rede de elétrica.

As células fotovoltaicas ou células solares são dispositivos elétricos capazes de converter a luz vinda do sol diretamente em energia elétrica pelo efeito fotovoltaico. Elas são utilizadas normalmente em conjunto de 36, 60 ou 75 células ligadas em série para montar um painel fotovoltaico/módulos fotovoltaicos.

O efeito fotovoltaico é basicamente o processo pelo qual uma célula fotovoltaica converte a luz do sol em eletricidade. A luz é composta por uma partícula elementar denominada de fótons.

Umas células fotovoltaicas contém um material semicondutor feito normalmente de silício, assim que a luz solar bate no painel fotovoltaico, a energia dos fótons é transferida para um elétron de uns dos átomos da célula solar.

O elétron energizado é capaz de fugir da ligação do átomo, os quais são orientados pelo campo elétrico existente na junção p-n , criando uma corrente elétrica. Essa corrente elétrica fica mais forte conforme o aumento da incidência dos raios solares.

O inversor solar presente nos kit de energia fotovoltaica residencial on-grid/off-grid (ligada na rede elétrica), é responsável por transformar essa corrente em energia elétrica para ser usada na residência, além disso, sua outra função é garantir segurança no sistema fotovoltaico.

Portanto, quanto mais Sol, mais energia para sua casa.

Existem diferentes tipos de painéis fotovoltaicos, a seguir veremos os principais deles:

  • Painel solar monocristalino: É o mais caro entre os painéis fotovoltaicos, mas também o mais eficiente. Ele é constituído por uma célula monocristalina de silício.
    Esses painéis são produzidos por um único cristal puro de silício que é cortado em finíssimas lâminas, que são montadas em série e em paralelo no painel solar.
    Sua vida útil pode chegar mais de 25 anos, causando raríssimos problemas.
  • Painel solar policristalino: É mais barato em comparação ao painel monocristalino, mas também menos eficiente.
    Diferente do monocristalino, este painel é composto por vários cristais de silício, sua produção é feita com a fundição dos cristais em blocos.
    Os blocos são cortados, fatiados e fundidos; assim sendo possível cortar em células.
    Tem a mesma vida útil do monocristalino.
  • Painel solar de filme fino: São várias camadas finas de material fotovoltaico colocado por cima de um subtrato.
    Sua eficiência é muito baixo comparada aos painéis cristalinos, mas são mais baratos e flexíveis.
    Sua vida útil é de mais ou menos 10 anos.

Como funciona a energia solar à noite?

Durante a noite, certamente não existe luz solar.

Tudo bem, nós conseguimos ver a Lua porque ela recebe fortes rajadas de luz provinda do Sol que se reflete na Terra, tornando possível observa-la no frio escuro do espaço. Entretanto, essa luz é tão fraca que nem é possível ser absorvido pelos painéis, portando, sem energia solar durante a noite.

Mas, assim como as células do Superman tem uma incrível capacidade de armazenar energia solar por grandes períodos de tempo; nós também conseguimos fazer isso, obvio que em menor escala do que o homem de aço.

Por meio de um sistema fotovoltaico ligado na rede elétrica, a geração de energia pode exceder o consumo residencial. Esse excesso de energia é distribuído para a rede elétrica pública, e por uma possível “troca” com a distribuidora elétrica local pelo qual você comprar energia, se cria “créditos” de energia para serem usadas durante a noite ou em dias pouco ensolarados.

Em sistema off-grid, que não são ligadas a rede elétrica, tornando o uso de créditos de energia impossível; o jeito é armazenar a energia solar em baterias para serem usadas de noite.

Então agora você já sabe como funciona a energia solar

Agora você já tem uma boa ideia de como funciona a energia solar, e assim como o Superman, os seres humanos arranjaram um jeito de absorver energia solar e armazena-la. Claro que não ganhamos super poderes ou algo do tipo, mas conseguimos criar energia elétrica a partir dos raios solares.

Conseguimos fazer isso por meio da tecnologia dos painéis solares fotovoltaicos, que utilizar os raios solares para criarem corrente elétricas, assim às convertem em energia elétrica para serem distribuídas por toda a residência ligada a ela.

Mas também conseguimos armazena-las em baterias para serem usadas como reserva ou de noite.

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