IDEIAS

Energia solar térmica vs. fotovoltaica – o que muda?

Sexta-feira, 24 Fevereiro de 2017

Geralmente, quando se fala em energia solar, logo vem à mente a imagem de painéis azuis retangulares, lisos e compostos por múltiplas células, instalados sobre os telhados de residências. Mas existem muitos detalhes que se escondem sob esses equipamentos. A energia do sol pode ser extraída por meio de diferentes tecnologias. Por exemplo: a energia solar térmica e a fotovoltaica possuem características que tornam seu uso interessante em variadas situações. Para entender, primeiro, é necessário observar como essas técnicas se diferem.

A geração de energia solar térmica funciona ao se concentrar, por meio de espelhos, os raios luminosos do sol, criando, assim, calor. Esse calor pode ser usado em um sistema de aquecimento de água, como na calefação de residências, ou para aquecer outros fluidos, líquidos ou gasosos, no acionamento de um motor para gerar eletricidade. Os fluidos usados nesse tipo de sistema incluem água e óleo, além de gases como hélio e nitrogênio. O modelo de geração de eletricidade solar térmica se assemelha mais aos métodos tradicionais, que dependem de um motor para fazer a geração, e tende a ser mais indicado na produção de larga escala, pelo fato de o calor poder ser armazenado para gerar eletricidade à noite, também.

No caso da geração elétrica fotovoltaica, o processo é diferente. Nesse caso, não há um fluido intermediário, e a produção de calor não é necessária para movimentar um motor. A luz do sol é convertida diretamente em eletricidade. As células solares que compõem esses painéis fazem a conversão da luminosidade em corrente elétrica por meio de um processo em que os fótons “agitam” os elétrons – o chamado efeito fotovoltaico, observado pela primeira vez por Alexandre-Edmond Becquerel em 1839. A eletricidade resultante pode ser armazenada em baterias para ser usada posteriormente, à noite, por exemplo, quando não há luz para se converter. A tecnologia solar fotovoltaica é usada tanto para geração de potências maiores quando menores, como no abastecimento individual de residências, e por isso sua aplicação na geração distribuída, um dos direcionadores tecnológicos da AES.

Essa tendência aponta para uma produção elétrica descentralizada, realizada pelos próprios clientes, por meio de painéis solares, por exemplo, além de outras tecnologias, com a possibilidade de armazenamento em baterias (energy storage). Esse modelo se opõe ao de geração centralizada, onde uma única planta de grandes proporções  distribui eletricidade para muitos clientes.

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Espelhos refletores de uma usina solar térmica

Mas isso não significa que a geração elétrica solar, tanto a térmica quanto a fotovoltaica, seja usada apenas em projetos de pequena escala. Pelo contrário. Em muitas localidades pelo mundo existem parques solares gigantescos, que extraem dos raios do sol a energia necessária para abastecer milhares de consumidores.

Considerada a maior planta solar fotovoltaica do mundo, a usina anexa à barragem hidrelétrica de Longyangxia, na China, tem capacidade de 850 MWp. Ela é composta por duas unidades, uma de 9 quilômetros quadrados, com capacidade de 320 MWp, e outra de 14 quilômetros quadrados, de 530 MWp. Outro exemplo é a planta  fotovoltaica de Kamuthi, no estado indiano de Tamil Nadu, com capacidade de 648 MWp, o bastante para abastecer cerca de 150 mil casas. Ela é composta por 2.5 milhões de módulos solares, 576 inversores e 154 transformadores. Ao todo, foram necessários 6 mil quilômetros de cabo para conectar o sistema, instalado em um terreno de 10 quilômetros quadrados, construído ao custo de 679 milhões de dólares.

A Índia caminha para se tornar em 2017 o terceiro maior mercado para energia solar do mundo, atrás da China e dos Estados Unidos. E o país tem planos ainda mais ambiciosos, de abastecer 60 milhões de residências com energia solar até 2022.

Na lista dos grandes projetos solares térmicos, há o parque de Ivanpah, no deserto de Mojave, na Califórnia, com capacidade de 392 megawatts. A usina utiliza 173,500 helióstatos, cada um com dois espelhos, para direcionar os raios solares sobre torres equipadas com tanques de água, que são aquecidos. O vapor resultante é canalizado para movimentar uma turbina que gera eletricidade. Outro exemplo é o complexo solar de Noor 1, no Marrocos, que produzirá 580 megawatts quando estiver concluído, em 2020, tornando-a a maior do mundo. A planta utiliza meio milhão de espelhos parabólicos de 12 metros para fazer o aquecimento da água. O custo estimado do projeto é de US$ 3,9 bilhões.

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