Capítulo 9 - Energia Solar

O sol sempre foi uma fonte de energia. Por exemplo, quando pomos as roupas a secar ao sol usamos o seu calor. As plantas usam a luz do sol para produzir comida e os animais alimentam-se delas. Por fim, tal como aprendemos anteriormente, a decomposição de animais e plantas durante milhões de anos dá origem ao carvão, petróleo e gás natural. Por isso, os combustíveis fósseis que actualmente dispomos começaram por ser luz solar á milhões de anos atrás.

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Aquecimento solar da água

O sol também pode ser usado para aquecer água nas nossas casas e empresas.

O sistema de aquecimento da água através do sol começou-se a utilizar na Califórnia por volta de 1890. Nesta altura provou-se que este sistema era mais benéfico que o carvão ou a madeira queimada. O gás artificial feito a partir do carvão também era um bom combustível para aquecimento mas era muito caro e a electricidade ainda era mais cara. Por estas razões, naquela época muitos eram os lares que usavam o sistema solar para aquecer a água.

Em 1897, 30% das casas de Pasadena, cidade perto de Los Angeles, estavam equipadas com placas solares. Á medida que se fizeram progressos e melhorias os sistemas solares começaram a ser usados no Arizona, Florida e em muitos outros lugares dos Estados Unidos. Por volta de 1920, foram descobertos depósitos subterrâneos de gás natural e petróleo. Á medida que o seu preço se tornou acessível, os sistemas solares foram substituídos por combustíveis fósseis.

Actualmente as vendas das placas solares têm vindo a aumentar. Os sistemas solares aquecem as casas, as empresas e até piscinas.

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solarpv.gif (25182 bytes) A placa solar situa-se nos telhados das casas e prédios expostas ao sol. Este sistema aquece a água existente nos canos debaixo da placa solar (tal como se vê na figura).

O sol como produtor eléctrico

A energia solar também pode ser usada para produzir electricidade.

Alguns sistemas solares, como o que está na figura, usam um reflector alto e côncavo como uma parabólica para focar a luz do sol nos tubos; estes aquecem tanto que a água ferve. O vapor pode ser usado para girar uma turbina e produzir electricidade.

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O problema do sistema solar eléctrico é que apenas funciona durante o dia, enquanto o sol aquece. Por isso, com o tempo nublado ou á noite não se gera energia eléctrica. Alguns sistemas são duplos, ou seja, durante o dia a água é aquecida pelo sol e á noite usa-se gás natural para a ferver; deste modo, continua-se a produzir electricidade.

Outro sistema solar de produção eléctrica é o que se vê na figura.

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A luz do sol é reflectida em 1800 helióstatos - instrumento que conserva numa direcção constante um raio solar introduzido numa câmara escura. A luz reflectida para o centro da câmara aquece um fluído que pode ser usado para ferver a água girando a turbina e o gerador.

Este sistema experimental chama-se Solar II e está a ser reconstituído no deserto da Califórnia com novas tecnologias. Se este sistema resultar será capaz de abastecer 10000 casas.

Células solares

Também podemos transformar a luz do sol directamente em electricidade usando células solares.

As células solares também se chamam células fotovoltaicas e podem ser encontradas em pequenas aplicações como máquinas de calcular ou até em naves espaciais. Este sistema foi desenvolvido na década de 50 nos E.U.A. na construção dos satélites espaciais.

Quando a pequena célula solar fica exposta ao sol, os electrões (círculos vermelhos) libertam-se do seu núcleo deslocando-se. Eles movem-se para a superfície da placa solar (a azul escuro). As duas extremidades da célula solar estão ligadas por um fio condutor eléctrico; assim, o movimento dos electrões gera uma corrente eléctrica. A energia eléctrica da célula solar pode então ser usada directamente nas máquinas de calcular.

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A energia solar também pode ser armazenada em baterias para alimentar os candeeiros da estrada á noite. Já existem algumas experiências com carros que usam as células solares para converter directamente a luz do sol em electricidade para fazer funcionar o carro.

Revisão da matéria dada

1. A luz do sol sempre foi uma fonte de energia para as plantas, animais e pessoas.
2. O calor do sol pode ser usado para aquecer água contida em tubagem própria nos nossos telhados.
3. A luz e calor solares também pode ser concentrada e focada em sistemas eléctricos solares que aquecem água ou outro fluído para produzir vapor. Este gira a turbina e produz electricidade.
4. Quando a luz do sol atinge as células solares cria-se directamente energia eléctrica.

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(Texto - traduzido e adaptado - e imagens extraídos do site "Energy Quest")