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Energia solar

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Painel solar.
Concentradores parabólicos que recolhem a energia solar em Almería ,Espanha.

A energia solar é a energia obtida mediante a captación da luz e o calor emitidos pelo Sol.

A radiación solar que atinge a Terra pode se aproveitar por médio do calor que produz através da absorción da radiación, por exemplo em dispositivos ópticos ou de outro tipo. É uma das chamadas energias renováveis, particularmente do grupo não contaminante, conhecido como energia limpa ou energia verde. Conquanto, ao final de sua vida útil, os painéis fotovoltaicos podem supor um residuo contaminante dificilmente reciclable ao dia de hoje.

A potência da radiación varia segundo o momento do dia, as condições atmosféricas que a amortecem e a latitud. Pode-se assumir que em boas condições de irradiación o valor é de aproximadamente 1000 W/m² na superfície terrestre. A esta potência conhece-lha como irradiancia.

A radiación é aprovechable em suas componentes directa e difusa, ou na soma de ambas. A radiación directa é a que chega directamente do foco solar, sem reflexões ou refrações intermediárias. A difusa é a emitida pela abóbada celeste diurna graças aos múltiplos fenómenos de reflexão e refração solar na atmosfera, nas nuvens e o resto de elementos atmosféricos e terrestres. A radiación directa pode refletir-se e concentrar para sua utilização, enquanto não é possível concentrar a luz difusa que prove de todas as direcções.

A irradiancia directa normal (ou perpendicular aos raios solares) fosse da atmosfera, recebe o nome de constante solar e tem um valor médio de 1354 W/m² (que corresponde a um valor máximo no perihelio de 1395 W/m² e um valor mínimo no afelio de 1308 W/m²).

Segundo relatórios de Greenpeace , a energia solar fotovoltaica poderia fornecer electricidade a dois terços da população mundial em 2030.[1]

Conteúdo

Energia proveniente do Sol

Artigo principal: Radiación solar
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Aproximadamente a metade da energia proveniente do Sol atinge a superfície terrestre.

A Terra recebe 174 petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde a capa mais alta da atmosfera.[2] Aproximadamente o 30% é refletida de volta ao espaço enquanto o resto é absorvida pelas nuvens, os oceanos e as massas terrestres. O espectro electromagnético da luz solar na superfície terrestre está ocupado principalmente por luz visível e faixas de infravermelhos com uma pequena parte de radiación ultravioleta. [3]

A radiación absorvida pelos oceanos, as nuvens e as massas de terra incrementam a temperatura destas. O ar aquecido contém água evaporada que ascende dos oceanos, e também em parte dos continentes, causando circulação atmosférica ou convección. Quando o ar ascende às capas altas, onde a temperatura é baixa, vai diminuindo sua temperatura até que o vapor de água se condensa formando nuvens. O calor latente da condensación da água amplifica a convección, produzindo fenómenos como o vento, borrascas e anticiclones. [4] A energia solar absorvida pelos oceanos e massas terrestres mantém a superfície a 14 °C.[5] Para a fotosíntesis das plantas verdes a energia solar converte-se em energia química, que produz alimento, madeira e biomasa, da qual derivam também os combustíveis fósseis.[6]

Fluxo Solar Anual e Consumo de energia humano
Solar 3,850,000 EJ[7]
Energia eólica 2,250 EJ[8]
Biomasa 3,000 EJ[9]
Uso energia primário (2005) 487 EJ[10]
Electricidade (2005) 56.7 EJ[11]

Estima-se que a energia total que absorvem a atmosfera, os oceanos e os continentes pode ser de 3.850.000 exajulios por ano.[7] . Em 2002, esta energia em um segundo equivalia ao consumo global mundial de energia durante um ano.[12] [13] A fotosíntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por ano em biomasa, o que representa só o 0,08% da energia recebida pela Terra. [9] . A quantidade de energia solar recebida anual é tão vasta que equivale aproximadamente ao duplo de toda a energia produzida jamais por outras fontes de energia não renovável como são o petróleo, o carvão, o urânio e o gás natural.

Rendimento

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Os rendimentos típicos de uma célula fotovoltaica (isolada) de silício policristalina oscilam ao redor de 10%. Para células de silício monocristalino, os valores oscilam em 15%. Os mais altos conseguem-se com os colectores solares térmicos a baixa temperatura (que pode atingir o 70% rendimento em transferência de energia solar a térmica).

Também a energia solar termoeléctrica de baixa temperatura, com o sistema de novo desenvolvimento, rodada o 50% em suas primeiras versões. Tem a vantagem que pode funcionar 24 horas ao dia a base de água quente armazenada durante as horas de sol.

Os painéis solares fotovoltaicos têm, como temos visto, um rendimento em torno do 15 % e não produzem calor que se possa reaprovechar -ainda que há linhas de investigação sobre painéis híbridos que permitem gerar energia eléctrica e térmica simultaneamente. No entanto, são muito apropriados para instalações singelas em azoteas e de autoabastecimiento -projectos de electrificación rural em zonas que não contam com rede eléctrica-, ainda que seu preço é ainda alto. Para incentivar o desenvolvimento da tecnologia tendo em vista atingir a paridade -igualar o preço de obtenção da energia ao de outras fontes mais económicas na actualidade-, existem primas à produção, que garantem um preço fixo de compra por parte da rede eléctrica. No caso da Alemanha, Itália ou Espanha.

Também se estuda obter energia da fotosíntesis de algas e plantas, com um rendimento de 3%.

Segundo um estudo publicado em 2007 pelo World Energy Council, para o ano 2100 o 70% da energia consumida será de origem solar.[14] Segundo relatórios de Greenpeace , a fotovoltaica poderá fornecer electricidade a dois terços da população mundial em 2030.[1]

Tecnologia e usos da energia solar

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Classificação por tecnologias e seu correspondente uso mais geral: Energia solar activa: para uso de baixa temperatura ( entre 35 °C e 60 °C,utiliza-se em casas ),em media temperatura, atinge os 300 °C,e de alta temperatura, chega tem atingir os 2000 °C.Esta última,consegue-se ao incidir os raios solares em espelhos,que vão dirigidos a um reflector,que leva aos raios a um ponto concreto. Também pode ser por Centrais de Torre e por Espelhos Parabólicos.

A instalação de centrais de energia solar nas zonas marcadas no mapa poderia proveer algo mais que a energia actualmente consumida no mundo (assumindo uma eficiência de conversão energética de 8%), incluindo a proveniente de calor, energia eléctrica, combustíveis fósseis, etcétera. As cores indicam a radiación solar média entre 1991 e 1993 (três anos, calculada sobre a base de 24 horas por dia e considerando a nubosidad observada mediante satélites).

Outros usos da energia solar e exemplos mais práticos de suas aplicações:

Centros de investigação sobre a energia solar

Associações

Veja-se também

Referências

  1. ↑ a b Solar Energy can bring clean energy to over 4 billion people by 2030. Greenpeace (1-9-2008). Consultado o 19 de junho de 2009.
  2. ↑ Smil (1991), p. 240
  3. ↑ «Natural Forcing of the Climate System». Intergovernmental Painel on Climate Change. Consultado o 29-09-2007.
  4. ↑ «Radiation Budget». NASA Langley Research Center (17-10-2006). Consultado o 29-09-2007.
  5. ↑ Somerville, Richard. «Historical Overview of Climate Change Science» (PDF). Intergovernmental Painel on Climate Change. Consultado o 29-09-2007.
  6. ↑ Vermass, Wim. «An Introduction to Photosynthesis and Its Applications». Arizona State University. Consultado o 29-09-2007.
  7. ↑ a b Smil (2006), p. 12
  8. ↑ Archer, Cristina. «Evaluation of Global Wind Power». Stanford. Consultado o 03-06-2008.
  9. ↑ a b «Energy conversion by photosynthetic organisms». Food and Agriculture Organization of the United Nations. Consultado o 25-05-2008.
  10. ↑ «World Consumption of Primary Energy by Energy Type and Selected Country Groups, 1980-2004». Energy Information Administration. Consultado o 17-05-2008.
  11. ↑ «World Total Net Electricity Consumption, 1980-2005». Energy Information Administration. Consultado o 25-05-2008.
  12. ↑ Solar energy: A new day dawning? retrieved 7 August 2008
  13. ↑ Powering the Planet: Chemical challenges in solar energy utilization retrieved 7 August 2008
  14. ↑ Survey of Energy Resources 2007. World Energy Council. Consultado o 19 de junho de 2009.
  15. ↑ «Energias Renováveis, o jornalismo das energias limpas».

Enlaces externos

Obtido de http://ks312095.kimsufi.com../../../../articles/a/n/d/Andorra.html"
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