O Sol é uma poderosa fonte de energia. A energia
solar é a fonte principal de vida na Terra e é
a origem da maioria das fontes de energia renováveis:
energia eólica, hidrelétrica, da biomassa
e das ondas e correntes marinhas.
Todos os aspectos da nossa vida diária envolvem
o uso de energia: o transporte, a produção
de alimentos e o abastecimento de água (bombeamento),
assim como o aquecimento das nossas casas e escritórios.
Para esses fins, os combustíveis fósseis,
tais como o petróleo, o carvão e o gás
natural são os mais empregados, apesar da energia
solar absorvida pela Terra em um ano seja o equivalente
a 20 vezes a energia armazenada em todas as reservas de
combustíveis fósseis no mundo e dez mil vezes
superior ao consumo atual.
A energia solar pode ser aproveitada de diversas maneiras.
Além das formas simples empregadas para secar produtos,
esquentar água ou aquecer edifícios (o que
é conhecido como energia térmica solar) podemos
utilizar a energia do sol para produzir eletricidade (eletricidade
solar ou energia fotovoltaica).
O que fazer com a energia do Sol
Pode-se obter calor mediante coletores térmicos
e eletricidade por meio de células fotovoltaicas,
apesar dos processos terem diferentes tecnologias e aplicações.
Fotovoltaica é a energia solar gerada por células
fotoelétricas, capazes de transformar a luz em um
potencial elétrico sem sofrer um efeito térmico
(aproveita-se entre 9% e 14% da energia do Sol). Por outro
lado, a energia térmica é obtida com coletores
solares ou placas solares térmicas, que transformam
em calor cerca de 40% a 60% da matéria-prima recebida.
O coletor solar é composto por tubulações
ou superfícies de cobre unidas entre si por canais
paralelos de menor diâmetro. Estes últimos
levam aletas de cobre que transmitem o calor para o tubo
pelo qual circula um fluido (normalmente água com
anticongelante) que o transporta. Para atingir maior rendimento,
todo o conjunto é apoiado sobre uma lâmina
de cobre escurecida que absorve a energia. Todo este conjunto
é introduzido em uma caixa, com um cristal na face
superior e um isolamento na face inferior, que diminui a
perda de energia para o exterior. Estima-se que um sistema
de quatro metros quadrados de placa solar e um boiler (200
l) da energia gerada é suficiente para cobrir o consumo
de água quente de uma família de quatro pessoas.
A energia solar fotovoltaica é uma solução
para o problema da eletrificação rural por
suas vantagens em relação a outras alternativas.
Não contamina nem produz ruídos, não
precisa de combustível nem de manutenção
e, embora com menor rendimento, os sistemas solares funcionam
também nos dias nublados, captando a luz filtrada
através das nuvens.
Energia barata, mas apenas a médio prazo.
O principal problema quanto ao aproveitamento da matéria-prima
irradiada pelo Sol é o fator econômico. Apesar
do custo de um sistema convencional de gás ou eletricidade
para esquentar água ser de um baixo custo inicial,
estes sistemas consomem uma energia que cada vez terá
um maior valor. O custo de uma instalação
solar para o aquecimento de água para uma família
de quatro pessoas é de aproximadamente US$ 1.000,
mas há de se levar em consideração
que a conta do gás ou da energia deverá ser
paga periodicamente, enquanto que o abastecimento de energia
solar é gratuito. Nesses casos, estima-se que a recuperação
do investimento começa no terceiro ano de uso, para
posteriormente amortizar completamente o investimento, mantendo
uma despesa mínima com manutenção e
com energia auxiliar em climas onde os invernos são
mais frios.
É possível que no futuro as administrações
governamentais forneçam incentivos fiscais e descontos
para estimular os usuários deste tipo de instalação,
seguindo o exemplo dos países desenvolvidos e como
uma maneira de demonstrar a estes novos mercados uma forma
de consciência a respeito do tema ambiental.
Para difundir a energia solar
• Utilizar lâminas e tubos de cobre, que têm
uma maior condução térmica que o aço,
especialmente na fabricação da placa trocadora
de calor. Para uma maior absorção do calor
solar, oxida-se o cobre na cor preta sem necessidade de
tintas.
• Realizar os controles de qualidade de coletores
solares e módulos fotovoltaicos para garantir um
maior rendimento e atingir uma durabilidade de pelo menos
trinta anos com uma manutenção mínima.
• Considerar nas normas de edificação
a possibilidade de uma futura instalação solar.
Assim, as áreas livres ficariam habilitadas e seria
facilitada uma pré-instalação durante
a própria construção do edifício
ou da casa.
• Incorporar nos novos edifícios coletores
de energia solar para, no mínimo, o aquecimento da
água e a eletrificação básica
(iluminação de emergência, áreas
de estacionamentos subterrâneos).
• Oferecer ao usuário a oportunidade de autogerar
parte da energia elétrica que consome, possibilitando
a instalação de módulos fotovoltaicos
conectados diretamente à rede de distribuição
elétrica.
• Implantar uma educação-cidadã
focada no combate ao crescente consumo energético.
• Realizar comparações de rentabilidade
econômica da energia solar em relação
a outras alternativas de forma completa, ou seja, sem esquecer
os custos sociais e de prevenção de riscos
de algumas instalações (por exemplo as centrais
térmicas), que se apresentam como mais econômicas
que a alternativa solar.
Autor: Darío Rodríguez Panebianco
Arquiteto
Escritório de Assistência Técnica
Procobre Chile
O COBRE NA ENERGIA SOLAR
O Sol é uma fonte inesgotável de recursos,
mas é contestável se a espetacular revolução
tecnológica que vivemos serviu para aproveitar esta
opção energética, especialmente frente
ao crescente desgaste e incerteza dos preços das
fontes de energia tradicionais.
Nos últimos tempos notamos um aumento de instalações
de energia solar térmica por causa de dois fatores.
Por um lado a sensibilidade crescente da sociedade quanto
à necessidade de substituir os combustíveis
fósseis. Por outro lado os avanços nos sistemas,
que permitem melhorar a qualidade e reduzir os custos. O
aquecimento de água mediante energia solar, além
de ser uma alternativa ecológica, transformou-se
em uma tecnologia economicamente atraente e competitiva.
O cobre participa de todo o processo de coleta de energia
solar, desde a construção de coletores, que
captam e transferem a energia, até a condução
de fluidos em altas temperaturas. Alé disso, o metal
mantém ótimas condições de higiene
nas tubulações graças às suas
condições físicas e à sua ação
bactericida.
As vantagens desta fonte de energia são incríveis:
é limpa e inesgotável. Pode ainda nos liberar
da dependência do petróleo e de outras alternativas
menos seguras (centrais nucleares) e mais contaminantes
(centrais térmicas). Seu ponto fraco é o fato
da radiação solar no inverno, quando mais
energia precisamos, ser menor. Por outro lado, é
imprescindível desenvolver a tecnologia de captação,
armazenagem e distribuição de energia solar
para que possa ser competitiva em relação
ao resto das opções energéticas.
Energia solar térmica na Europa
A energia solar térmica vive seu auge na Europa. A
superfície total de coletores instalados no final
de 2000 atingiu 10,4 milhões de metros quadrados,
um aumento na produção de água quente
estimado em 9,7 %,em relação a 1999.
Dos valores citados, destaca-se o fato que apenas três
países (Alemanha, Grécia e Áustria)
participam de 75,3% do total da superfície instalada.
Já a Espanha, apesar de sua insuperável situação
climática para a aplicação desta tecnologia,
encontra-se em sexta posição quanto à
superfície instalada.
Estão na vanguarda do uso da tecnologia países
como Alemanha, Áustria, Noruega, Dinamarca (com clima
continental e em princípio menos propício
ao aproveitamento da energia solar térmica e que
requerem coletores de maior eficiência) e outros países
com climas mais benignos, como Grécia, França
e Portugal.
O aumento da superfície instalada deve-se, sem dúvida
alguma, ao surgimento de programas estatais e autonômicos
destinados a promover o uso de energias renováveis
e a diversificação de energia. Cabe destacar
o programa do governo alemão “Solar na klar”
(solar, sim! Claro!), que pretende atingir a cifra de 55
milhões de metros quadrados no final do ano 2010
(isto nos faz lembrar uma campanha européia semelhante
dos anos 80 dizia ‘nuclear' não, obrigado’).
Na Espanha encontra-se em funcionamento o programa PROSOL,
promovido pela Junta de Andalucía. O objetivo da
Comissão Européia é chegar a 100 milhões
de m2 instalados no ano 2010 (Livro Branco das Energias
Renováveis, dezembro 1997), mas com a tendência
atual, tudo indica que não será possível
atingir essas estimativas.
Fonte: Revista ERA SOLAR nº 98
