De acordo com o Dr. Glauco Diniz Duarte, estamos passando por tempos de crises energéticas. No Brasil, cerca de 90% da energia é produzida por hidrelétricas. Elas dependem de níveis adequados de água em seus reservatórios. Quando nos deparamos com secas ou diminuição de chuvas, toda a oferta de energia é prejudicada.
A dependência do ser humano de eletrodomésticos ou de processos que utilizem energia elétrica já não sustenta estratégias que tenham como medida a diminuição de seu uso. Dessa maneira, para que possamos continuar usufruindo desse bem, o uso de painéis solares como forma de energia sustentável oferece várias vantagens e tem se tornado cada vez mais comum no Brasil.
Quer saber mais sobre o uso de energia solar e as vantagens que ela oferece? Continue a leitura e fique por dentro!
O que é energia solar?
Energia solar é toda a energia proveniente do Sol, sendo ela térmica ou luminosa. É a energia fornecida na forma de radiação. Do ponto de vista dos estudiosos, é considerada como inesgotável e tem potencial notavelmente superior quando comparada a outras fontes renováveis, como geotérmica, hídrica e eólica.
Seu potencial é tão grandioso que, em apenas um ano, o total de energia solar absorvida pela atmosfera terrestre é o mesmo que aproximadamente duas vezes a energia obtida por todos os recursos não renováveis (carvão, petróleo, gás e urânio).
Por fatores físicos e geográficos, não é possível que toda a sua capacidade seja aproveitada. No entanto, várias tecnologias vêm sendo desenvolvidas para aumentar de forma significativa sua aplicação.
Essa fonte energética pode ser aproveitada e utilizada através de diferentes dispositivos, sendo os mais conhecidos o aquecimento solar, a energia solar fotovoltaica, a energia heliotérmica, a arquitetura solar e a fotossíntese artificial.
Como funciona o processo de geração de energia?
Existem dois métodos de captura da energia solar, que podem ser classificados como diretos ou indiretos. São eles:
direto: quando o processo precisa de uma única etapa para capturar a radiação solar e convertê-la em energia. O exemplo mais comum é a energia solar fotovoltaica;
indireto: quando o processo precisa de duas ou mais etapas para capturar a radiação solar e convertê-la em energia. Exemplo: energia solar heliotérmica.
Outras nomenclaturas que podem ser utilizadas para a geração são:
passivo: são sistemas normalmente diretos. Uma estufa, por exemplo, é uma tática passiva. O calor do sol é transmitido para o ar diretamente, mantendo-o sempre quente;
ativo: funcionam com alguma ajuda mecânica, elétrica ou química para melhorar seu desempenho. O sistema de aquecimento solar, que as pessoas geralmente têm em suas casas, é ativo. Esse método utiliza bombas para forçar a circulação da água na tubulação, ou seja, um auxílio mecânico.
Quais os tipos de energia solar?
Aquecimento solar
É a forma mais conhecida de aproveitamento. O aquecimento térmico pode ser feito por meio de um processo de absorção da luz solar por coletores. Eles são normalmente instalados nos telhados das edificações e residências, sendo necessários alguns metros de coletores para uma geração satisfatória.
Segundo a Aneel, Agência Nacional de Energia Elétrica, para uma residência com quatro moradores, 4m² de coletores são necessários para suprir a necessidade de água aquecida. A superfície dos painéis coletores geralmente apresenta uma coloração escura para absorver uma maior radiação solar, transformando-a em calor.
Um líquido localizado dentro dos painéis absorve esse calor e é transportado por tubos isolados até chegar ao depósito de água (boiler ou reservatório térmico). Esse depósito deve ser produzido com um material isolante, pois isso impede que a água resfrie à noite ou em dias nublados.
O sistema de aquecimento solar é simples e compreende os seguintes materiais:
coletor solar;
reservatório térmico;
circuito hidráulico;
grupo de circulação;
central de controle;
apoio energético.
O apoio energético auxilia o aquecimento da água quando a radiação solar não é suficiente para o processo.
Energia solar heliotérmica
A energia heliotérmica também é chamada de energia solar concentrada ou CSP (Concentrating Solar Power) na sigla em inglês. Leva esse nome pois tem como base o acúmulo do calor proveniente dos raios solares em um único receptor.
O processo é baseado na reflexão dos raios solares utilizando um conjunto de espelhos. Ao acompanhar a posição do sol ao longo do dia, os espelhos refletem os raios para um receptor de calor.
Em seguida, a energia térmica é transferida para um líquido que se mantém em alta temperatura, transformando água em vapor. A partir daí, a usina heliotérmica segue os mesmos processos de uma usina convencional. O vapor da água movimenta uma turbina e aciona um gerador, produzindo energia elétrica.
Um benefício é a possibilidade de armazenar energia em forma de calor em reservatórios específicos, sendo possível gerar eletricidade mesmo em dias nublados ou à noite.
Existem quatro tecnologias heliotérmicas coletoras, sendo elas:
calha cilindro parabólico;
coletor linear fresnel;
disco parabólico;
torre solar central.
As usinas heliotérmicas requerem grande incidência solar. Assim, necessitam de um grande estudo prévio detalhado antes de sua instalação em uma região. Elas também demandam grandes áreas, o que aumenta o impacto da obra, principalmente sobre a vegetação.
O impacto vegetativo é minimizado, já que os locais escolhidos para sua implantação costumam ser áreas áridas. Essa preferência evita a utilização de terra fértil ou grandes danos aos ecossistemas.
Alguns pássaros podem ser prejudicados pela tecnologia de torre central, mas, hoje, há um desenvolvimento para sistemas de emissão de alertas de modo a evitar acidentes. Pilotos de aviões com trajetórias mais próximas à superfície também precisam estar atentos às torres. Voos comerciais não são afetados por esse tipo de usina.
As regiões Nordeste e Centro-Oeste brasileiras tem alto potencial para a instalação de usinas heliotérmicas. A primeira se encontra em fase de teste no município de Petrolina, no estado de Pernambuco. O projeto piloto é da Chesf, Companhia Hidro Elétrica de Pernambuco, em parceria com a UFC, Universidade Federal do Ceará e terá capacidade de geração de 300 kWh. Essa quantidade seria suficiente para abastecer 600 casas de baixo consumo.
Energia solar fotovoltaica
A energia fotovoltaica é aquela na qual a irradiação é transformada diretamente em energia elétrica, sem passar pela fase térmica. As células fotovoltaicas são constituídas de materiais semicondutores, como o silício.
Quando a célula é exposta à luminosidade, uma parte dos elétrons do material iluminado absorve partículas de energia da luz solar, os chamados fótons. Os elétrons livres são, então, transportados pelo semicondutor até serem atraídos por um campo elétrico, que se forma na área de junção dos materiais por uma diferença de potencial existente entre os semicondutores. Os elétrons livres são levados para fora da célula solar e ficam disponíveis para serem usados na forma de energia elétrica.
A corrente gerada pelas placas é contínua, assim, ela é enviada para um inversor que a converte em corrente alternada. Essa etapa é necessária uma vez que a rede elétrica da concessionária fornece corrente alternada e todos os eletrodomésticos são projetados para esse tipo de corrente.
Diferente do sistema heliotérmico, o fotovoltaico não necessita de alta irradiação solar. No entanto, ele é mais inconstante: a energia gerada depende da quantidade de nuvens, que podem ou não bloquear os raios solares. Sua possibilidade de armazenamento também é limitada. As células fotovoltaicas ainda têm muito a evoluir para se tornarem cada vez mais eficientes.
Além de compor grandes usinas, esse método pode ser instalado em residências. Inclusive, há possibilidade de ser conectado à rede elétrica já existente, barateando o preço da conta de energia elétrica ou até concedendo crédito para microgeradores.
Quais as vantagens da energia solar?
É renovável e limpa
A energia solar é renovável e inesgotável. Diferentemente dos combustíveis fósseis, o processo de geração de energia elétrica não emite dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e dióxido de carbono. Esses gases são poluentes e nocivos à saúde humana, além de contribuírem diretamente para o aquecimento global.
Painéis solares têm longa vida útil
O conjunto de um painel solar praticamente não possui peças móveis, que têm maior chance de se desgastarem com o tempo. Também não necessitam de processadores digitais, bombas ou circuitos eletrônicos dedicados. Dessa forma, são muito resistentes, suportando condições extremas como neve, ventos fortes, granizo, etc.
A maioria dos fabricantes desse dispositivo oferece garantia de 25 anos. O que está sendo constatado, mesmo para os primeiros conjuntos instalados, é que a vida útil deles pode ser bem maior do que essa garantia. Ainda não há estudos que digam exatamente o máximo que esse dispositivo vá funcionar, mas que explicam sua eficiência com o tempo.
A constante radiação solar que incide sobre as placas altera a rede cristalina do silício com o passar dos anos. As células fotovoltaicas são degradadas aos poucos e perdem parte de sua eficiência. De maneira geral, essa perda é muito pequena e o equipamento ainda resulta em um investimento positivo.
A conta é simples: em seu primeiro ano de funcionamento, ele pode perder cerca de 3% de sua eficácia, e a degradação passa a ser, em média, menor do que 0,5% nos anos subsequentes. Ou seja, após 25 anos, o aparelho perderá apenas 15% de sua força e, consequentemente, chegaria aos 40 anos com cerca de 80% de sua potência nominal, o que é um ótimo resultado.
Requerem manutenção mínima
Qualquer sistema ou processo precisa de manutenções regulares para que funcione perfeitamente durante toda sua vida útil. A vantagem é que, apesar de ser uma tecnologia em constante atualização, os painéis utilizados na produção de energia são resistentes e praticamente não oferecem custos de manutenção.
As manutenções podem ser dividias em alguns tipos:
Manutenção preditiva
É uma técnica baseada no estado do equipamento, em que é feita uma análise de dados por meio de monitoramento e inspeções. Após o estudo, verifica-se o mecanismo de forma a antecipar problemas que podem gerar gastos com maiores correções.
Manutenção preventiva
É uma intervenção programada antes do surgimento de qualquer falha. Elas indicam quando reparos e recondicionamentos devem ser feitos, ainda que nada de errado tenha sido detectado. Lubrificações periódicas, calibrações e aferição do instrumento são exemplos dessa categoria.
Manutenção corretiva
Ocorre quando já existe desgaste ou falha no equipamento e, consequentemente, peças e componentes precisam ser substituídos. Essa substituição tem como objetivo corrigir e recuperar o bom funcionamento da máquina. Geralmente, é o reparo que demanda mais gastos.
A manutenção preditiva deve fazer parte da rotina dos moradores da casa ou da equipe de limpeza da empresa. Assim, é provável que todo o sistema não apresente nenhum grande problema durante os anos, mantendo sempre seu desempenho.
Os painéis solares podem ficar sujos, principalmente por causa da poeira e da poluição. A sujeira causada por pássaros, quando depositada sobre as placas, também pode impactar a produção de energia.
Em locais onde chove com menos frequência, a probabilidade do acúmulo de impurezas é maior. Assim, a limpeza deve acontecer de 3 em 3 meses. Onde a chuva é mais frequente, são recomendadas cerca de uma ou duas limpezas ao ano. Não é necessário o desligamento do sistema desde que os seguintes passos sejam respeitados:
não molhe ou aplique produto químico em placas que apresentarem qualquer dano, como trincas e rachaduras;
utilize preferencialmente apenas água, nunca em jatos de alta pressão, para remover as impurezas. Caso exista a necessidade, utilize sabão não abrasivo e utensílios que não danifiquem os módulos;
dê preferência para horários como manhã e fim de tarde para que a placa não sofra choques térmicos;
certifique-se de que a vegetação do entorno não está causando nenhum dano caso as placas estejam no solo;
limpe somente a parte superior;
não pise sobre os módulos.
Eficiência energética
Cada vez mais as empresas têm percebido a necessidade de diminuir gastos e viver de forma sustentável. A eficiência energética é uma ferramenta que visa melhorar o uso das fontes de energia, sendo essa eólica, térmica, solar, hídrica, etc.
A preocupação com a sustentabilidade ganhou força e adeptos devido ao constante crescimento do uso de computadores e outros dispositivos. Consequentemente, ações socioambientais ganharam maior visibilidade nessa área. O uso de painéis elétricos pode ajudar os resultados em programas de eficiência, na diminuição de custos e no aumento da produtividade.
Algumas outras vantagens podem ser citadas, como:
locais de difícil acesso podem ser contemplados, já que a instalação de painéis solares em pequena escala não necessita de linhas de transmissão;
países próximos à linha do Equador, como o Brasil, se beneficiam, pois recebem maior incidência solar durante o ano;
a geração de energia é um processo 100% silencioso;
apesar da necessidade do investimento do equipamento para captação, a energia advinda do sol é um recurso oferecido pela natureza, ou seja, é gratuita;
se o seu gerador de energia solar fotovoltaica produzir mais energia do que você consome, essa energia é direcionada para a rede elétrica e dá créditos. Esse crédito pode ser utilizado durante a noite ou nos dias posteriores;
usinas heliotérmicas requerem áreas menos extensas que hidrelétricas e podem ser instaladas em regiões áridas.
Energia solar para empresas
Selos e certificações
Uma das principais vantagens de utilizar essa ferramenta em empresas é a possibilidade de adquirir importantes certificações. Selos ambientais são certificações de produtos ou serviços que têm como objetivo relacionar a sua produção ou descarte.
Existem duas grandes certificações relacionadas ao uso eficiente de energia:
Certificação LEED
LEED, ou Leadership in Energy and Environmental Design, é a certificação sustentável mais conhecida e procurada no Brasil, que ocupa a quarta posição dos países com mais empreendimentos atestados. É concedida pela ONG americana U.S. Green Building Council e é indicada para construções sustentáveis.
A avaliação é realizada por meio de alguns critérios pré-estabelecidos, sendo eles:
sustentabilidade do espaço;
racionalização do uso da água;
eficiência energética;
qualidade ambiental interna;
materiais e recursos;
inovação;
processos de projeto e créditos regionais.
Selo Solar
O Ideal, Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas para a América Latina, e a CCEE, Câmara de Comercialização de Energia Elétrica, lançaram o Selo Solar. O selo é concedido a empresas ou proprietários de edificações que consumam uma quantidade mínima anual de eletricidade solar através de painéis solares ou por meio da contratação de energia no mercado livre.
Marketing “do bem”
A preocupação geral com o destino do planeta e se as gerações futuras terão recursos para manter esse padrão de vida fazem com que empresas sustentáveis sejam bem-vistas por clientes e, principalmente, por investidores.
Investir em energia solar e nas certificações citadas pode melhorar a imagem do seu negócio. Mostrar ser uma empresa consciente e determinada em diminuir os impactos causados por suas atividades pode alavancar seus projetos, independentemente do seu mercado de atuação.
Agricultura e pecuária
Não é só nas grandes metrópoles que a utilização desse bem tem se tornado cada vez mais lucrativa. Agricultores e pecuaristas viram nos grandes telhados de celeiros e galpões a possibilidade de áreas para instalação de painéis fotovoltaicos. Reduzindo seus custos gerais com energia para um gasto mínimo, os retornos e benefícios têm sido claros.
Bombeamento de água destinada a abastecimento remoto para gado, aeração de lagoas e irrigação têm sido as principais atividades rurais em que a energia solar é utilizada.
O PRONAF, Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar, oferece uma linha de financiamento a pequenos agricultores. Ela inclui a instalação de sistemas fotovoltaicos de até R$ 165 mil, e o agricultor só inicia o pagamento 36 meses após aquisição do crédito.
Energia solar nas residências
Quando tratamos de energia solar para residências, o mais indicado é o aquecimento solar ou a fotovoltaica. Como dito, um sistema de geração fotovoltaica é mais do que uma solução, é um investimento.
Um estudo feito nos Estados Unidos mostra que essa solução agrega ao imóvel, o que o valoriza em caso de venda ou aluguel. Isso acontece devido ao fato de que o novo morador vai economizar em contas de energia. Essa economia é revertida em pagar uma parte do custo da implantação dos painéis.
Se o seu objetivo é permanecer no imóvel, com o uso do sistema, é possível projetar o quanto você gastará com sua conta de luz. Os gastos com energia não serão 100% sanados, normalmente são cobrados alguns impostos e custos de disponibilidade na conta de energia. Mas a diminuição chega a ser maior do que 90% na maioria dos casos.
Linhas de financiamento voltadas para a instalação foram criadas para quem ainda não tem o valor total para a implantação do sistema. Algumas delas são:
Solar BV
A BV Financeira e o Portal Solar criaram uma linha de crédito especial para quem quer montar um projeto de placas solares. O crédito vai direto ao distribuidor e o cliente consegue financiar em até 60 meses. Para trabalhar com esse financiamento, as empresas devem solicitar o ‘Selo de Empresa Verificada Portal Solar’.
Caixa Econômica
A linha de crédito Construcard, da Caixa Econômica Federal, é destinada para a compra de material de construção e hoje aceita projetos de energia solar. Com taxa de juros de cerca 2,5% ao mês, pode ser parcelada em até 240 vezes. O financiamento está disponível para pessoas físicas e jurídicas.
BNDES
O Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social possui uma linha de financiamento voltada para projetos de energia solar. Com parcelamento em 12, 24, 36 ou 48 vezes, ele disponibiliza até 80% do custo da obra, apresentando taxa de juros de 1,47% ao mês.
Santander
O Santander Financiamentos disponibiliza saldo para a instalação do sistema para pessoas físicas ou jurídicas. Com parcelamento de 3 até 48 vezes, tem uma taxa de juros que varia de acordo com o valor solicitado, prazos e outras condições. Para pessoas físicas, o valor mínimo de financiamento é de R $2.000 e, para pessoas jurídicas, R$50.000, sendo a compra direcionada apenas a equipamentos novos.
Banco do Brasil
São várias as linhas de financiamento do Banco do Brasil, dentre elas Proger e BB Agro para apoiar a produção de energia limpa e renovável em atividades do agronegócio. A iniciativa engloba pessoa físicas, empresas e cooperativas do setor.
Fica muito claro que a utilização da energia solar está se tornando uma ótima opção frente às crises energéticas. Captada sob a forma de raios infravermelhos e ultravioletas, pode ser transformada em energia elétrica ou térmica.
Sem causar maiores danos ao meio ambiente, ela fornece outras opções mais baratas e limpas, tanto para residências quanto para grandes empresas e agricultores. Quanto maior a incidência solar direta de uma região, maiores as chances de uma usina com taxas altas de capacidade de geração. Essas zonas se encontram em locais mais próximos da linha do Equador.
Os métodos mais usados para a sua transformação são o aquecimento solar, o fotovoltaico e o heliotérmico, cada um com seu tipo de armazenamento e geração de energia elétrica.
Painéis solares são altamente robustos e oferecem desde economia na conta de energia elétrica e retorno do investimento até a valorização do imóvel. Além de seguir as dicas já mencionadas, é importante lembrar que devemos contratar uma boa equipe, tanto para a instalação quanto para as manutenções, mesmo que raramente necessárias.
