Energia Renovável - Energia Solar
2022-04-26
Energia Renovável - Energia Solar
Após o consumo, ele pode ser recuperado e reabastecido, e nenhum ou muito poucos poluentes são produzidos. Como energia solar, energia eólica, energia de biomassa, energia hídrica, energia geotérmica, energia de hidrogênio, etc. A China é um gigante internacional de energia limpa e o berço das maiores empresas de tecnologia solar, eólica e ambiental do mundo.
Geração da eletricidade
A radiação solar pode ser convertida diretamente em eletricidade por células solares (células fotovoltaicas). Em tais células, uma pequena voltagem elétrica é gerada quando a luz atinge a junção entre um metal e um semicondutor (como o silício) ou a junção entre dois semicondutores diferentes. (Veja efeito fotovoltaico.) A energia gerada por uma única célula fotovoltaica é tipicamente apenas cerca de dois watts. Ao conectar um grande número de células individuais, no entanto, como em conjuntos de painéis solares, centenas ou mesmo milhares de quilowatts de energia elétrica podem ser gerados em uma usina elétrica solar ou em um grande conjunto doméstico. A eficiência energética da maioria das células fotovoltaicas atuais é de apenas 15 a 20 por cento e, como a intensidade da radiação solar é baixa, são necessários conjuntos grandes e caros de tais células para produzir quantidades moderadas de energia.
Pequenas células fotovoltaicas que operam com luz solar ou luz artificial encontraram grande uso em aplicações de baixa potência – como fontes de energia para calculadoras e relógios, por exemplo. Unidades maiores têm sido usadas para fornecer energia para bombas de água e sistemas de comunicação em áreas remotas e para satélites meteorológicos e de comunicação. Painéis clássicos de silício cristalino e tecnologias emergentes usando células solares de película fina, incluindo fotovoltaicas integradas em edifícios, podem ser instalados por proprietários e empresas em seus telhados para substituir ou aumentar o fornecimento elétrico convencional.
As usinas de energia solar concentrada empregam coletores de concentração, ou focagem, para concentrar a luz solar recebida de uma ampla área em um pequeno receptor enegrecido, aumentando consideravelmente a intensidade da luz para produzir altas temperaturas. As matrizes de espelhos ou lentes cuidadosamente alinhadas podem focar luz solar suficiente para aquecer um alvo a temperaturas de 2.000°C (3.600°F) ou mais. Este calor pode então ser usado para operar uma caldeira, que por sua vez gera vapor para uma usina geradora elétrica de turbina a vapor. Para produzir vapor diretamente, os espelhos móveis podem ser dispostos de modo a concentrar grandes quantidades de radiação solar em tubos enegrecidos através dos quais a água circula e, portanto, aquecida.
A energia solar também é usada em pequena escala para outros fins que não os descritos acima. Em alguns países, por exemplo, a energia solar é usada para produzir sal a partir da água do mar por evaporação. Da mesma forma, as unidades de dessalinização movidas a energia solar transformam água salgada em água potável, convertendo a energia do Sol em calor, direta ou indiretamente, para impulsionar o processo de dessalinização.
A tecnologia solar também surgiu para a produção limpa e renovável de hidrogênio como fonte de energia alternativa. Imitando o processo de fotossíntese, as folhas artificiais são dispositivos à base de silício que usam a energia solar para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, praticamente não deixando poluentes. É necessário mais trabalho para melhorar a eficiência e a relação custo-benefício desses dispositivos para uso industrial.
Após o consumo, ele pode ser recuperado e reabastecido, e nenhum ou muito poucos poluentes são produzidos. Como energia solar, energia eólica, energia de biomassa, energia hídrica, energia geotérmica, energia de hidrogênio, etc. A China é um gigante internacional de energia limpa e o berço das maiores empresas de tecnologia solar, eólica e ambiental do mundo.
Geração da eletricidade
A radiação solar pode ser convertida diretamente em eletricidade por células solares (células fotovoltaicas). Em tais células, uma pequena voltagem elétrica é gerada quando a luz atinge a junção entre um metal e um semicondutor (como o silício) ou a junção entre dois semicondutores diferentes. (Veja efeito fotovoltaico.) A energia gerada por uma única célula fotovoltaica é tipicamente apenas cerca de dois watts. Ao conectar um grande número de células individuais, no entanto, como em conjuntos de painéis solares, centenas ou mesmo milhares de quilowatts de energia elétrica podem ser gerados em uma usina elétrica solar ou em um grande conjunto doméstico. A eficiência energética da maioria das células fotovoltaicas atuais é de apenas 15 a 20 por cento e, como a intensidade da radiação solar é baixa, são necessários conjuntos grandes e caros de tais células para produzir quantidades moderadas de energia.
Pequenas células fotovoltaicas que operam com luz solar ou luz artificial encontraram grande uso em aplicações de baixa potência – como fontes de energia para calculadoras e relógios, por exemplo. Unidades maiores têm sido usadas para fornecer energia para bombas de água e sistemas de comunicação em áreas remotas e para satélites meteorológicos e de comunicação. Painéis clássicos de silício cristalino e tecnologias emergentes usando células solares de película fina, incluindo fotovoltaicas integradas em edifícios, podem ser instalados por proprietários e empresas em seus telhados para substituir ou aumentar o fornecimento elétrico convencional.
As usinas de energia solar concentrada empregam coletores de concentração, ou focagem, para concentrar a luz solar recebida de uma ampla área em um pequeno receptor enegrecido, aumentando consideravelmente a intensidade da luz para produzir altas temperaturas. As matrizes de espelhos ou lentes cuidadosamente alinhadas podem focar luz solar suficiente para aquecer um alvo a temperaturas de 2.000°C (3.600°F) ou mais. Este calor pode então ser usado para operar uma caldeira, que por sua vez gera vapor para uma usina geradora elétrica de turbina a vapor. Para produzir vapor diretamente, os espelhos móveis podem ser dispostos de modo a concentrar grandes quantidades de radiação solar em tubos enegrecidos através dos quais a água circula e, portanto, aquecida.
A energia solar também é usada em pequena escala para outros fins que não os descritos acima. Em alguns países, por exemplo, a energia solar é usada para produzir sal a partir da água do mar por evaporação. Da mesma forma, as unidades de dessalinização movidas a energia solar transformam água salgada em água potável, convertendo a energia do Sol em calor, direta ou indiretamente, para impulsionar o processo de dessalinização.
A tecnologia solar também surgiu para a produção limpa e renovável de hidrogênio como fonte de energia alternativa. Imitando o processo de fotossíntese, as folhas artificiais são dispositivos à base de silício que usam a energia solar para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, praticamente não deixando poluentes. É necessário mais trabalho para melhorar a eficiência e a relação custo-benefício desses dispositivos para uso industrial.
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