Glauco Duarte Diniz – como surgiu a energia fotovoltaica

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, tudo começou com a descoberta do efeito fotovoltaico, caracterizado pela criação de corrente elétrica em um material após a exposição à luz, observado pelo físico francês Alexandre-Edmond Becquerel no ano de 1839.

Becquerel estava experimentando com uma bateria eletrolítica com eletrodos de platina e percebeu que, quando exposta ao sol, a corrente aumentava.

Assim foi o começo da energia solar fotovoltaica. Porém, até chegarmos nas células fotovoltaicas que conhecemos hoje, muita coisa aconteceu. Confira como foi essa evolução até os dias de hoje:

História da Energia Solar: As primeiras células fotovoltaicas

Após a descoberta do efeito fotovoltaico por Becquerel, o inventor norte americano William Grylls Adam, e seu aluno Richard Day desenvolveram em 1877 o primeiro dispositivo sólido de foto produção de eletricidade.

Este dispositivo apresentava uma eficiência de conversão de 0,5%. Charles Fritts duplicou essa eficiência para cerca de 1% uns anos depois construindo as primeiras verdadeiras células solares.

Porém, considera-se que a era moderna da energia solar teve início em 1954 quando Calvin Fuller, um químico dos Bell Laboratories em Murray Hill, New Jersey, nos Estados Unidos da América, desenvolveu o processo de dopagem do silício. Esse processo possibilitou o desenvolvimento de células que exibiam eficiências recorde de cerca de 6%.

A primeira célula solar foi formalmente apresentada na reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington, e a anunciada numa conferência de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. No ano seguinte, a célula de silício viu a sua primeira aplicação como fonte de alimentação de uma rede telefônica em Americus na Geórgia.

A energia solar sendo deixada de lado

O uso da energia solar perdeu importância em um certo momento na história da energia solar. A tecnologia solar foi negativamente afetada pelo baixo custo dos combustíveis fósseis e pelo uso de energias não renováveis.

O crescimento da indústria solar foi alto até meados dos anos 50. Neste momento, o custo da extração de combustíveis fósseis, como gás natural e carvão, era muito baixo.

Por essa razão, o uso de energia fóssil tornou-se de grande importância como fonte de energia e geração de calor, considerando a energia solar como cara e abandonada para fins industriais.

Neste momento da história não havia consciência dos efeitos negativos sobre o meio ambiente do uso de combustíveis fósseis e o efeito estufa ainda não era um problema para o Planeta.

Energia solar em satélites: uma das primeiras aplicações

Uma das aplicações mais antigas da energia solar fotovoltaica é nos satélites. Inicialmente, os satélites usavam pilhas químicas ou baseadas em isótopos radiativos.

As células solares eram consideradas uma curiosidade, e foi com grande relutância que a NASA aceitou incorporá-las, como back-up de uma pilha convencional, no Vanguard I, lançado em março de 1958.

A pilha química falhou, mas o pequeno painel com cerca de 100 cm², que produzia quase 0,1W, manteve o transmissor de 5 mW em funcionamento muito para além de todas as expectativas: o Vanguard I manteve-se operacional durante oito anos.

Depois desta demonstração de confiabilidade, durabilidade e baixo peso, o programa espacial norte-americano adotou as células solares como fonte de energia dos seus satélites.

Primeiras aplicações terrestres

Mas, se o desenvolvimento das células solares nos anos sessenta foi sobretudo motivado pela corrida ao espaço, o que levou a células mais eficientes, mas não necessariamente mais econômicas, foi nessa década que surgiram as primeiras aplicações terrestres.

Foi o caso das células da SOLAREX, uma empresa de Jospeh Lindmeyer, que começou a produzir painéis fotovoltaicos para sistemas de telecomunicações remotos e bóias de navegação.

Este tipo de aplicações muito específicas eram então as únicas economicamente interessantes devido à inexistência de fontes de energia alternativas à eletricidade solar.

Ressurgimento da energia solar

Esta situação viria a mudar de figura quando, no outono de 1973 o preço do petróleo quadruplicou. O pânico criado pela crise petrolífera de 1973 levou a um súbito investimento em programas de investigação para reduzir o custo de produção das células solares.

Algumas das tecnologias financiadas por estes programas revolucionaram as ideias sobre o processamento das células solares. É o caso da utilização de novos materiais, em particular o silício multicristalino (em vez de cristais únicos de silício, monocristais, muito mais caros de produzir).

Décadas de 80 e 90: O incentivo à energia solar

As décadas de oitenta e noventa foram também marcadas por um maior investimento em programas de financiamento e de demonstração motivados sobretudo pela consciência crescente da ameaça das alterações climáticas devido à queima de combustíveis fósseis.

Exemplos destas iniciativas são a instalação da primeira central solar de grande envergadura (1 MWp) na Califórnia, em 1982, e o lançamento dos programas de “telhados solares” na Alemanha (1990) e no Japão (1993).

Os poderes políticos compreenderam então que a criação de um verdadeiro mercado fotovoltaico não poderia basear-se apenas no desenvolvimento tecnológico, aumentando a eficiência das células (como na época da corrida ao espaço), ou reduzindo o seu custo de produção (como depois da crise do petróleo), mas também através de uma economia de escala: quantas mais células forem fabricadas menor será o custo unitário.

Foi do resultado de iniciativas de estímulo ao mercado fotovoltaico, como por exemplo a lei das tarifas garantidas na Alemanha, que resultou o crescimento exponencial do mercado da eletricidade solar verificado no final dos anos noventa e princípios deste século.

Anos 2000: Um futuro promissor ao Brasil

No Brasil, a energia solar fotovoltaica só começou a ser desenvolvida de fato quando a Agência Nacional de Energia Elétrica, a ANEEL, criou a resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012, que estabelece condições para a micro e minigeração distribuída, permitindo aos consumidores de energia gerarem sua própria energia e conectarem na rede da concessionária local.

A resolução nº 482 possibilitou as primeiras instalações de sistemas solares fotovoltaicos e um pequeno crescimento dessa tecnologia no Brasil. Porém, foi a partir da resolução normativa nº 687, de 24 de novembro de 2015, que realizou melhorias na antiga resolução, que fez com que a energia solar fotovoltaica tivesse um grande crescimento desde 2016 até  o momento atual.

Desde Becquerel até hoje muitos obstáculos foram vencidos para que possamos gerar nossa própria energia de uma fonte limpa e disponível a todos, que é o sol. Ainda assim, há muito ainda para fazermos para que a energia solar esteja cada vez mais difundida e acessível a todos nós.