O termo “Energia solar”

1. INTRODUÇÃO

O termo “Energia solar” refere-se à energia proveniente da luz e do calor do Sol. Esta é utilizada pelas mais variadas tecnologias, como o aquecimento solar, a energia solar fotovoltaica, a energia heliotérmica, a arquitetura solar, entre outras.

A maioria das fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis, energia dos oceanos – estão indiretamente ligadas ao sol. A radiação solar pode ser usada de forma direta como fonte de energia térmica, para gerar potência mecânica e elétrica, para aquecer fluidos e ambientes, ou pode ser transformada indiretamente em energia elétrica.

A conversão da energia solar em eletricidade ocorre através dos efeitos da luz e calor solar (radiação) sobre determinados materiais, especialmente, os chamados “semicondutores”. Destacam-se entre as tecnologias responsáveis por esta conversão, os sistemas termoelétrico e fotovoltaico. O primeiro destes caracteriza-se pelo aparecimento de uma diferença de potencial (ddp), causada pelo contato de dois metais, em condições específicas. Já no segundo efeito, os fótons contidos na luz do sol são convertidos em energia elétrica, por meio das células solares.

Os projetos brasileiros de geração de energia através de sistemas fotovoltaicos tem como foco principal o suprimento de eletricidade em comunidades rurais ou isoladas das regiões Norte e Nordeste. Estes atuam essencialmente com quatro finalidades: bombeamento de água para abastecimento doméstico, irrigação e outras atividades agropecuárias; iluminação das vias públicas destas comunidades; uso coletivo, como eletrificação de escolas e postos de saúde, por exemplo; além do atendimento da demanda elétrica domiciliar dos habitantes destas zonas não eletrificadas.

O aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores ou concentradores solares. Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e comerciais (hotéis, restaurantes, clubes, hospitais etc.) para o aquecimento de água (higiene pessoal e lavagem de utensílios e ambientes), segundo a ANEEL (Agência Nacional De Energia Elétrica).

A utilização da energia solar térmica não se restringe apenas ao aquecimento de água, esta fonte energética pode ser utilizada para outros sistemas como plantas de dessanilização, secagem de grãos, geração de vapor de água e produção de energia elétrica, neste último caso, gera-se energia mecânica com auxílio de uma turbina a vapor, e, eletricidade, por meio de um gerador, posteriormente. Cada uma destas formas está ligada a outro conjunto de tecnologias e à temperatura de operação do sistema.

A energia solar térmica é conhecida há muito tempo, entretanto, esta tecnologia de aquecimento não é feita de forma simples. Os coletores solares são o coração deste tipo sistema, e são utilizados para absorver e converter a maior quantidade de calor disponível e transferi-lo com o mínimo de perdas para o resto do sistema. As dificuldades apresentadas neste modelo resultam na captação e armazenamento da radiação, que irão variar de acordo com os fatores climatológicos de cada região, que incluem a hora da captação, estação do ano, clima, a latitude do local e nebulosidade do local.

As premissas básicas para se obter um sistema solar térmico eficiente consistem, primeiramente em apresentar o projeto ao cliente e conquistar a sua confiança através da apresentação das vantagens da instalação do sistema, uma vez que as energias renováveis ainda não são muito difundidas, em países como o Brasil, por exemplo. Outro ponto de suma importância para o aumento da eficiência deste tipo de projeto é a realização de um estudo prévio como o objetivo de avaliar a viabilidade técnica da instalação. O sistema de aquecimento de água através da energia solar deve ainda seguir as orientações da norma brasileira NBR 15569, do ano de 2008, que informa sobre concepção, dimensionamento, instalação e manutenção deste.

O Brasil enfrenta um grande problema em relação a geração de energia, pois, apesar da matriz energética do país se considerada limpa, este enfrenta um crescente aumento na demanda por energia. Por isso, a utilização de novas fontes de energia, para complementar a deficiência apresentada pelo modelo de produção convencional, torna-se uma alternativa apropriada para o país, principalmente se estas novas fontes forem as energias renováveis para manter a matriz energética “limpa”, que é um dos principais desafios enfrentados pelos demais países que buscam adequar-se a nova realidade mundial que consiste em preservar recursos ambientais e econômicos.

As energias renováveis são provenientes de ciclos naturais de conversão da radiação solar, fonte primária de quase toda energia disponível na Terra e, por isso, são praticamente inesgotáveis e não alteram o balanço térmico do planeta e se configuram como um conjunto de fontes de energia que podem ser chamadas de não convencionais, ou seja, aquelas não baseadas nos combustíveis fósseis e grandes hidroelétricas. (PACHECO, F. 2006)

As fontes renováveis podem contribuir para o desenvolvimento social e econômico, acesso à energia, segurança energética, mitigação das mudanças climáticas e redução de problemas ambientais e de saúde causados pela poluição do ar, alcançando, assim, todas as dimensões do desenvolvimento sustentável. (Uczai, P. 2012)

Uma das fontes de energias que melhor se adequaria a realidade brasileira é a energia solar, uma vez que o país apresenta altos índices de iluminação o ano todo em praticamente toda a sua área, devido a sua posição privilegiada próxima a linha do Equador, o território apresenta clima tropical, com algumas variações de acordo com cada região, entretanto, até mesmo na parte mais ao sul do Brasil, com clima um pouco mais frio que as demais, apresenta grande incidência solar, esta chegando a ser até mesmo maior que os índices de iluminação de países europeus, onde o grau de aproveitamento desta fonte de energia é máximo.

O país possui um ótimo índice de radiação solar, principalmente na região Nordeste, especificamente no semiárido, onde, estão os melhores índices, com valores típicos de 1.752 a 2.190 kWh/m², por ano de radiação incidente (PACHECO, F. 2006).

Contudo, ainda são necessários muitos esforços para consolidar este modelo de produção energético no mercado brasileiro, pois há uma grande falta de projetos e programas de incentivo ao uso da energia solar, principalmente, pela geração térmica, por parte do Estado, mesmo depois deste ter firmado compromissos voluntários para reduzir suas emissões de gases de efeito estufa (GEE’s) em percentuais próximos a 40%  até o ano de 2020.