Nos últimos anos, o uso da energia solar no Brasil ganhou novas proporções. Entre janeiro e agosto de 2023, mais de 40% do total de energia elétrica produzida no país foi decorrente do efeito fotovoltaico.
Segundo o Ministério de Minas e Energia, entre janeiro e setembro de 2023, houve o maior incremento da capacidade de geração solar centralizada da história no Brasil. Em 2022, por exemplo, o acréscimo no ano todo foi de 2,5 Gigawatts, inferior aos 3 GW já instalados entre janeiro e setembro de 2023.
Com a crescente conscientização sobre os impactos das fontes tradicionais de energia, como o petróleo e o carvão, a transição para a energia solar se torna não apenas uma escolha viável, mas também uma decisão crucial para um futuro mais verde e próspero.
Neste artigo, vamos te explicar o que é o efeito fotovoltaico, quais são os benefícios ambientais e financeiros e como você pode realizar a instalação na sua casa ou empresa. Continue a leitura!
O que é efeito fotovoltaico?
Efeito fotovoltaico é um fenômeno físico no qual a luz solar é convertida em eletricidade. Esse processo ocorre quando as partículas de luz, chamadas de fótons, incidem sobre o material semicondutor, fornecendo energia suficiente para gerar corrente elétrica.
Os dispositivos que permitem a realização desse fenômeno são conhecidos como células fotovoltaicas ou células solares. Elas são usadas em uma ampla gama de aplicações, desde pequenos dispositivos eletrônicos até grandes usinas de energia solar.
O que é sistema de energia fotovoltaico?
Um sistema de energia fotovoltaico utiliza células fotovoltaicas (que também podem ser chamadas de células solares) para converter a energia solar em eletricidade. Normalmente, eles são compostos por painéis solares que captam a luz solar e a convertem em eletricidade.
Quais são os tipos de energia solar fotovoltaica?
Hoje em dia existem dois tipos de energia solar fotovoltaica. O primeiro deles são os Sistemas Conectados à Rede (On Grid), que são projetados para operar em conjunto com a rede elétrica convencional. O segundo são os Sistemas Autônomos (Off-Grid), que são independentes da rede elétrica.
Os Sistemas On Grid consistem em painéis solares que geram eletricidade durante o dia. Quando a demanda por energia é baixa, o excesso de eletricidade gerado é enviado de volta para a rede elétrica, muitas vezes através de um medidor bidirecional que registra tanto a eletricidade consumida quanto a eletricidade gerada pelo sistema solar. Durante a noite ou em períodos de baixa produção solar, a eletricidade é retirada da rede elétrica convencional.
Um Sistema On Grid permite que os proprietários reduzam sua conta de energia elétrica. Em alguns casos, também é possível gerar créditos de eletricidade que podem ser utilizados em momentos de maior consumo.
Já os Sistemas Off-Grid são independentes da rede elétrica e são compostos por painéis solares, baterias de armazenamento de energia e controladores de carga. A eletricidade gerada pelos painéis solares é usada diretamente para alimentar dispositivos ou é armazenada nas baterias para uso posterior.
Esse tipo de sistema é mais utilizado em áreas remotas onde a conexão com a rede elétrica convencional não é viável ou é economicamente inviável, como na zona rural, estações meteorológicas ou torres de telecomunicações.
Qual a diferença entre efeito fotoelétrico e efeito fotovoltaico?
Embora os dois fenômenos envolvam a interação da luz com materiais, a diferença entre o efeito fotoelétrico e o efeito fotovoltaico está na forma como a energia luminosa é convertida em eletricidade. No efeito fotoelétrico, a luz cria corrente elétrica. Já no efeito fotovoltaico, a luz gera energia elétrica.
O efeito fotoelétrico é mais utilizado para aplicações de detecção e controle, como em fotocélulas ou luzes de emergência, por exemplo. Por sua vez, o efeito fotovoltaico é empregado na geração de energia elétrica a partir da luz solar em sistemas solares fotovoltaicos.
Como funciona o efeito fotovoltaico?
O efeito fotovoltaico é o processo onde a luz solar é convertida diretamente em eletricidade. O processo para isso acontecer é bem simples e começa quando a luz solar incide sobre uma célula fotovoltaica. Ela é composta de materiais semicondutores, como o silício, que funcionam como mini baterias.
Quando as baterias ficam completas, existe energia suficiente para ser liberada e gerar energia elétrica. Quando um circuito externo é conectado aos terminais da célula fotovoltaica, a energia acumulada é obrigada a percorrer esse circuito para recombinação de cargas. Essa movimentação cria uma corrente elétrica no circuito, permitindo o uso para alimentar dispositivos elétricos ou armazenada em baterias para uso posterior.
Como a energia fotovoltaica é utilizada?
Eletricidade residencial, comercial e industrial
Os sistemas fotovoltaicos são instalados em telhados de casas, prédios ou complexos industriais para geração de eletricidade e alimentar aparelhos elétricos, iluminação, sistemas de aquecimento e resfriamento, entre outros.
Usinas Solares
Usinas solares são construídas em terrenos abertos para gerar eletricidade em larga escala que podem alimentar cidades, indústrias ou áreas residenciais específicas. Elas também podem ser conectadas à rede elétrica e funcionar como um complemento no abastecimento urbano.
Veículos Elétricos Solares
Embora ainda estejam em fase experimental, existem projetos de veículos elétricos, como carros e barcos, que utilizam painéis solares integrados em sua carroceria para gerar parte ou toda a energia necessária para sua operação.
Outras formas de aplicação
A energia fotovoltaica também é utilizada em projetos especiais, como em satélites espaciais, sinalização de trânsito, carregadores solares portáteis, bombas de água solares, sistemas de dessalinização e até no controle remoto da sua televisão.
Quais são as vantagens do sistema fotovoltaico?
O efeito fotovoltaico gera uma série de benefícios para o usuário e o planeta. Muitos ambientalistas se posicionam como favoráveis ao incentivo da instalação de sistemas de energia limpa, como solar e eólica, e enfatizam o impacto ambiental, econômico e social. Algumas das principais vantagens do uso do sistema fotovoltaico são:
- Energia renovável e sustentável: a energia fotovoltaica utiliza uma fonte de energia inesgotável e renovável: a luz solar. Ao contrário dos combustíveis fósseis, a energia solar não emite gases de efeito estufa nem contribui para o aquecimento global ou a poluição do ar.
- Redução das emissões de carbono: ao substituir fontes de energia baseadas em combustíveis fósseis, os sistemas fotovoltaicos ajudam a reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) e outros poluentes, contribuindo para a mitigação das mudanças climáticas e para a melhoria da qualidade do ar.
- Independência energética: esses sistemas fornecem energia elétrica independente da rede elétrica convencional, especialmente em áreas remotas ou isoladas. Isso reduz a dependência de fontes de energia externas e aumenta a resiliência do fornecimento de energia.
- Economia de energia e redução de custos: a instalação de sistemas fotovoltaicos pode resultar em economia significativa nos custos de energia a longo prazo. Além disso, alguns municípios oferecem subsídios e incentivos fiscais que ajudam a reduzir os custos iniciais de instalação.
Como produzir energia fotovoltaica?
Para começar a produzir energia fotovoltaica, você deve comprar e instalar um kit de energia solar na sua residência. Para definir qual é a melhor opção, o primeiro passo é mapear qual é o seu consumo médio mensal de energia elétrica e entender com um especialista o tamanho e o tipo de sistema fotovoltaico mais adequado para suas necessidades.
Em seguida, pesquise e faça orçamentos com fornecedores locais para entender o custo sobre a instalação e compra do equipamento. Você também pode buscar por bancos para entender se existe algum tipo de financiamento, se necessário.
Após selecionar um fornecedor e um sistema, obtenha as autorizações e permissões necessárias junto às autoridades locais e à concessionária de energia. Finalmente, agende a instalação do sistema com profissionais qualificados e monitore regularmente o desempenho para garantir uma produção eficiente de energia solar.
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