O mundo em que vivemos está constantemente passando por diversas mudanças em sua geografia, clima, número de habitantes, assim como em outros pontos. Acompanhando esse ritmo de transformações, também estamos vivenciando uma grande revolução no panorama de utilização das fontes de energia que estão à nossa disposição.
Ao longo dos últimos anos, os países desenvolvidos vêm fazendo um grande esforço para alterar a sua matriz energética, baseada em combustíveis fósseis, para uma matriz mais limpa, sustentada por energias renováveis, como a energia solar e a eólica — sendo a primeira mais vantajosa.
Neste artigo, explicaremos para você o conceito, as vantagens e desvantagens da energia solar, o cenário da energia solar no mundo e o que o futuro reserva para a utilização desse tipo de energia.
Conceito
Como o próprio nome indica, a energia solar é proveniente da radiação liberada pelo astro que torna a vida na terra possível — o sol. Para captar e usar a luz e o calor que chegam à terra, utilizam-se placas com células fotovoltaicas que realizam o processo de geração de eletricidade.
Após gerar a energia, ela é conduzida até um inversor, que a converte para poder ser usufruída. Em seguida, é possível distribuí-la e utilizá-la, caso tenha algum aparelho consumindo energia. Caso contrário, ela é devolvida à rede elétrica e você acaba ganhando alguns créditos para gastar quando o sistema não estiver funcionando, por exemplo, à noite.
Agora, revelaremos as vantagens e as desvantagens de se utilizar a energia solar no cenário atual.
Vantagens da energia solar
Só de não poluir e ser fornecida diariamente “de graça”, já são bons motivos para considerar esse tipo de energia, não é mesmo?
Então verificaremos mais a fundo algumas das vantagens observadas em seu uso!
Poluição e danos ao meio ambiente
Como comentado, a energia solar é limpa, não polui — diferente dos combustíveis fósseis, que vêm causando grandes problemas climáticos (aquecimento global) —, nem causa danos ao ambiente que o cerca — como no caso das hidrelétricas, que costumam alagar uma grande área.
Ao contrário dessas fontes, a solar é captada em sua forma livre, na natureza, sem a necessidade de que se façam grandes alterações no ambiente. Por ser convertida em eletricidade, esta também não polui, ajudando a manter um mundo mais sustentável.
Manutenção
Outra grande vantagem da energia solar é a baixa necessidade de manutenção. É ótimo quando não precisamos nos preocupar em dar manutenção em algum equipamento, não é verdade? Além de reduzir a preocupação com mais um item, ainda reduz os possíveis gastos futuros com o sistema.
Os painéis necessitam de uma rápida limpeza com água a cada 6 meses, mas a poluição e a chuva podem aumentar a frequência. Já o inversor começa a receber manutenção a partir de 5 a 10 anos, quando algumas peças precisam ser trocadas.
No geral, esses sistemas são projetados para atuar por 25 anos com uma baixa manutenção.
Alcance
A instalação e utilização de um sistema desses são muito práticas. Por ser um sistema que não precisa de grandes redes para transferir a energia gerada até o local de consumo, uma casa ou empresa, existe a possibilidade de instalação em regiões em que não há rede elétrica.
A simples instalação em uma casa ou empresa isolada garante que esse local receba a energia do sol.
Recurso renovável
Sem o sol, não há como ter vida na terra. Por esse motivo, podemos considerar esse tipo de recurso infinito. Além de infinito, ele é também renovável, uma vez que sabemos que todo dia ele estará à nossa disposição, diferentemente dos combustíveis fósseis, que são finitos.
Custo-benefício
Apesar de ter um custo elevado inicialmente, com o passar do tempo, a economia que é feita no consumo de energia elétrica costuma pagar o investimento realizado. Espera-se que esse tempo de retorno diminua cada vez mais com o avanço da tecnologia. A eficiência dos aparelhos tende a aumentar e o valor dos sistemas de geração a diminuir.
Além do fator econômico, o benefício de poder contribuir para uma vida melhor para você e para as futuras gerações não tem preço.
Desvantagens da energia solar
Como tudo na vida, a energia solar também tem as suas desvantagens. Conheceremos as principais a seguir.
Clima
Não é sempre que temos aquele dia ensolarado e sem nuvens no céu e, por conta disso, a geração desse recurso não é constante ao longo do tempo. Em um dia nublado, por exemplo, a captação dependerá da quantidade de radiação que incidiu sobre as células fotovoltaicas.
Dias chuvosos são complicados, pois a recepção costuma diminuir bastante, chegando a comprometer a economia desejada com o sistema.
Localidade
Outra desvantagem e barreira para a implantação desse sistema globalmente é que ele depende da localidade. Se o local em que você vive apresenta invernos com dias curtos, a produção de energia nesse período ficará debilitada e pode inviabilizar o projeto.
Cidades que têm pouca incidência do sol, como Londres, que é conhecida pelos dias nublados, também sofrem por conta da sua localidade.
Armazenamento
Um ponto em que a energia solar ainda precisa se desenvolver é em relação ao armazenamento da energia captada. As formas existentes são pouco eficientes quando comparadas com os combustíveis fósseis e com a energia hidroelétrica.
Rendimento
Com um rendimento de apenas 25% na maioria dos sistemas, ainda há muito para ser feito e para ser melhorado na captação, geração e distribuição da energia solar. Aprimorando essas questões, se espera que essa forma de energia seja a principal fonte do futuro.
Custo inicial
Apesar de ter um bom custo-benefício, o valor da compra dos principais equipamentos chega a assustar muitas pessoas, pois o preço dos aparelhos ainda é bem elevado. Por isso, é necessário ter paciência quando se fala em retorno desse investimento.
Impactos ambientais da energia solar
A energia solar não polui o ar, a água ou emite gases de efeito estufa. Sua adoção pode ter um efeito positivo indireto sobre o ambiente ao substituir outras fontes de energia que causam prejuízos ao ecossistema (como o carvão, por exemplo). Contudo alguns materiais e elementos químicos tóxicos são usados para construir as células fotovoltaicas que convertem a luz do sol em eletricidade.
Alguns sistemas térmicos solares usam fluidos para a transferência de calor que são potencialmente prejudiciais ao ambiente em caso de vazamento. Existem leis e regulamentos sobre o uso e descarte desse tipo de material.
Assim como qualquer usina de energia, usinas solares grandes podem afetar o meio ambiente ao redor. Por exemplo, limpar a mata ou o terreno para abrir espaço para os painéis fotovoltaicos pode ter efeitos de longo prazo no habitat de plantas e animais.
Algumas usinas solares precisam de água para limpar os coletores e concentradores solares ou para resfriar os geradores. Usar grandes volumes de água em alguns terrenos áridos pode afetar o ecossistema próximo. Finalmente, o raio criado por uma torre de energia solar pode matar aves e insetos.
História da energia solar
A energia solar sempre foi usada pelo homem: a gente usa energia sempre que toma sol ou deixa roupas no varal para secar. Já o efeito das placas fotovoltaicas foi descoberto na década de 50, por meio de cientistas da empresa Bell Telephone, que observaram que o silício, um material presente na areia, gerava uma carga elétrica quando exposto à luz do sol.
Pouco tempo depois, células solares foram criadas para abastecer satélites espaciais e objetos pequenos como os relógios de pulso. Hoje, o desafio é usar a energia solar para abastecer cidades inteiras.
A energia solar no mundo
A energia solar é a fonte que mais cresce no mundo, de acordo com pesquisa da Agência Internacional de Energia. As fontes renováveis foram responsáveis por dois terços da nova capacidade produzida mundialmente em 2016, e a energia solar responde por boa parte desse crescimento.
Essa aceleração ocorreu por causa do barateamento das placas fotovoltaicas e de um crescimento maciço de sua instalação na China e na Índia, os dois países mais populosos do mundo. Hoje, a produção mundial de energia solar é de mais de 100 gigawatts por ano, o equivalente a toda a produção de energia da Itália.
Nos Estados Unidos, a energia solar já ultrapassou a biomassa e se tornou a terceira maior fonte de energia renovável, atrás apenas das hidrelétricas e da energia eólica. A capacidade instalada em energia solar na Terra do Tio Sam era de 77 milhões de megawatts/hora (MWh) em 2017.
Para se ter uma comparação, a Hidrelétrica Santo Antônio, em Porto Velho (RO), atingiu uma geração efetiva acumulada de 34 milhões de megawatts/hora.
O crescimento da energia solar e eólica nos Estados Unidos é tão acelerado que, segundo um relatório, em 2035, as duas sozinhas conseguirão abastecer todo o país, mesmo que a taxa de crescimento delas caia para um terço da atual.
Antes alternativa, a energia solar já está se tornando obrigatória. No estado da Califórnia, já existe uma lei que obriga toda casa nova a ter painéis solares, o que por lá significa um custo extra de cerca de 10 000 dólares. Uma situação curiosa que aconteceu é que a produção de energia cresceu tanto que o preço despencou. Em certo momento, o governo estadual mandou desperdiçar mais de 95 000 megawatts/hora de energia.
O episódio na Califórnia chamou a atenção para as vantagens e desvantagens da energia solar. A adoção de energia solar pode fazer a oferta de eletricidade subir muito e rapidamente. Portanto, o crescimento exige o planejamento de redes de distribuição para que o excedente de energia não seja desperdiçado nem prejudique o modelo de negócios das companhias elétricas.
Isto é ainda mais importante porque a produção de energia solar atinge seu pico por volta do meio-dia, exatamente quando a demanda por eletricidade é mais baixa.
Futuro da energia solar
Como toda tecnologia, seus modelos e estruturas mudam ao longo do tempo — às vezes, rapidamente. Os celulares de hoje não se parecem com os de 10 ou 15 anos atrás. Os carros conseguem rodar hoje mais quilômetros com o mesmo litro de gasolina.
Com a energia, não é diferente: a tecnologia em painéis fotovoltaicos, armazenamento e distribuição continuará a se desenvolver. Assim, no conflito entre vantagens e desvantagens da energia solar, o trabalho da indústria é fazer com que as primeiras superem as últimas.
As tecnologias em energia solar mais comuns hoje para casas e empresas são o aquecimento solar de água, o design solar passivo para aquecimento e resfriamento e os painéis fotovoltaicos para gerar eletricidade, mas nada impede que novas tecnologias em energia solar sejam desenvolvidas no futuro. Um exemplo recente é a chegada ao mercado de carregadores solares de bateria de celular.
Os custos de instalação de painéis fotovoltaicos ainda são altos para o cidadão médio, em especial nos países menos desenvolvidos. Uma forma de vencer essa barreira é a adoção de subsídios governamentais. O mais importante deles, já usado no Brasil, é permitir ao dono da casa gerar créditos de energia elétrica. Isto requer que os painéis estejam conectados à rede elétrica.
Como os painéis solares ocupam muito espaço, têm sido historicamente difícil instalá-los nas cidades, onde o custo dos terrenos é muito alto. Cada vez mais, empresas como a americana Brooklyn SolarWorks têm desenvolvido painéis especiais para a vida na cidade grande. Eles são conhecidos por um painel do tipo “rooftop”, no formato de uma cobertura. Esse painel é instalado em varandas. Fica bonito, oferece sombra e gera energia.
Em Londres, cooperativas como a Brixton Energy e Vauxhall Energy também estão trabalhando para, literalmente, empoderar as comunidades por meio da instalação de painéis solares em telhados de prédios de apartamentos e em zonas rurais.
O crescimento da energia solar, portanto, envolve tanto políticas públicas, por parte dos governos, como também esforço de indivíduos e comunidades que resolvem adotar a energia solar por ela ser vantajosa.
Vantagens e desvantagens da energia solar: quem venceu?
Como pode ser visto ao longo do artigo, ainda existem alguns pequenos detalhes que impedem uma grande difusão do uso da energia solar ao redor do mundo. Mas quem acaba fazendo a conta percebe que o custo-benefício vale a pena. Acredita-se que com a diminuição no custo de produção dos painéis solares, o uso desse tipo de energia possa crescer cerca de 6 vezes até 2030.
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