A Energia Solar

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Energia Térmica → Chamadas de Usinas Termelétricas, é uma instalação que consiste na produção de energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural em uma caldeira projetada para esta finalidade específica. Um dos maiores problemas dessas usinas é a grande contribuição que elas têm com o aquecimento global através do efeito estufa e de chuvas ácidas, devido a queima de combustíveis.

Energia Nuclear → Provém das usinas Nucleares as quais são provindas de uma instalação que produz energia elétrica através de reações nucleares de elementos radioativos. O elemento mais utilizado nessas usinas é o urânio, este material é colocado em barras dentro dos reatores da usina, o calor gerado por essa reação move um alternador que produz a energia elétrica. No Brasil tem-se duas usinas nucleares em atividade e uma em construção, ambas localizadas na Praia de Itaorna, em Angra dos Reis (RJ). As 3 usinas conhecidas como, Angra I, Angra II e Angra III, esta última ainda em construção, as usinas em atividade tem potência total de 2.007 Megawatts (MW).

Energia Eólica → É a energia cinética contida nas massas de ar em movimento (vento). Em outras palavras a energia eólica é produzida a partir da força dos ventos e é gerada por meio de aero geradores. Neles, a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. É uma energia abundante, renovável e limpa. Com os parques atualmente em construção no Brasil, estima-se que até 2020 o país terá aproximadamente 600 parques eólicos em operação. O Complexo Eólico Campos Neutrais, é o maior do Brasil e da América Latina, o mesmo está localizado no Estado do Rio Grande do Sul e reúne três grandes parques: Geribatu, Chuí e Hermenegildo, os 3 juntos tem uma potência instalada de 583 MW.

7.3 ENERGIA SOLAR

7.3.1 História da Energia Solar

Em 1839, Edmond Becquerel observou que placas metálicas, de platina ou prata, quando mergulhadas em um eletrólito e expostas à luz produziam uma pequena diferença de potencial; tal fenômeno foi denominado de efeito fotovoltaico. Em 1884, Charles Fritts produziu a primeira célula fotovoltaica usando selênio, a característica de fotocondutividade desse material foi descoberta por Smith, em 1873.

7.3.2 Geração da Energia Solar

Qualquer tipo de energia obtida através da luz do sol, de forma direta ou indireta pode ser chamada de energia solar. Na maior parte das vezes essa fonte de energia é captada por painéis solares, os quais tem a finalidade de obter a energia provinda do sol e transforma-la em eletricidade. A energia hidrelétrica, eólica, da biomassa, dos combustíveis fósseis, por exemplo, são todos, formas indiretas de energia solar porque dependem de alguma forma do sol para existir.

Energia solar é obtida através da captação de energia luminosa e térmica provenientes do Sol. A energia fotovoltaica é fornecida por painéis contendo células fotovoltaicas que com a captação da luz solar geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite.

A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (que é a energia que o sol carrega) esses quando incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocam a emissão de elétrons, assim gerando uma corrente elétrica.

A capacidade de produzir energia pela luz, bem como sua eficiência, depende do material utilizado no dispositivo de conversão fotovoltaica. São necessários elementos capazes de absorver a energia da radiação solar para conduzir uma parte desta para os elétrons. Os materiais utilizados são escolhidos de acordo com suas características de absorção do espectro solar, custo de fabricação e os impactos ambientais da deposição no ambiente. Os mais usados pela indústria da energia solar, de acordo com Zilles, são: silício (Si) monocristalino, policristalino e amorfo; arseneto de gálio (GaAs); disseleneto de cobre e índio (CuInSe2); disseleneto de cobre, gálio e índio (CuInGaSe2); e telureto de cádmio (CdTe).

A explicação do fenômeno fotovoltaico se deve à teoria da mecânica quântica. Esta afirma que os fótons são partículas da luz (e de qualquer tipo de radiação eletromagnética) que carregam energia. A quantidade de energia que um fóton carrega dependerá de qual parte do espectro de radiação solar este se originou e qual o comprimento de onda deste.

A teoria da mecânica quântica da matéria afirma que a camada do átomo onde o elétron se encontra define a quantidade de energia que possui. Um elétron pode passar para outra camada e pode se movimentar pelo material e assim produzir corrente elétrica. Os fótons estimulam o átomo para isso acontecer. A quantidade de energia necessária para ocorrer esse processo depende do material.

Não é simples o aproveitamento das cargas elétricas geradas pela incidência de luz, porque se recombinam rapidamente e impossibilitam seu aproveitamento. No entanto é possível realizar alguns tratamentos físicos e químicos no material utilizado, transformando-o em um gerador fotovoltaico eficiente. É preciso que as cargas circulem para extraí-las e então passem por um circuito elétrico externo.

Tubarão, no Sul catarinense, atualmente possui a maior produção de energia solar do Brasil em operação, conforme a companhia responsável pela implantação. Com 19.424 painéis fotovoltaicos, tem capacidade de gerar energia solar para cerca de 2,5 mil casas em um ano, o equivalente para atender uma cidade entre 10 mil e 15 mil pessoas.

Porém, existe uma usina que vai ser a maior usina solar da América Latina, denominada Complexo Ituverava, ou Projeto Ituverava, está sendo construída na cidade de Tabocas do Brejo Velho, no estado da Bahia, com capacidade de 254 MW e produção anual de energia estimada em 500 GWh. Segundo seus empreendedores, Ituverava ajudará a suprir a demanda crescente de energia elétrica no país que, de acordo com estimativas, vai aumentar a uma taxa média de 4% ao ano até 2020.

7.3.2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS

As tecnologias mais utilizadas são o silício monocristalino, policristalino e amorfo, porém o silício cristalino e o arsenieto de gálio são os materiais mais utilizados