Energia solar

Uma alternativa sustentável

(02) Histórico do uso do Sol

As experiências visando a utilização da energia solar para diversos fins, datam de tempos remotos. Registros do Século I mostram que Herão de Alexandria havia construído um dispositivo solar para bombeamento de água empregando como fonte térmica o calor emanado do sol.

Os primeiros coletores solares de que se tem notícias foram construídos no ano 212 aC, cuja façanha foi atribuída a Arquimedes. Além disso, atribui-se à Arquimedes o feito lendário de ter incendiado a frota romana com o emprego de um conjunto de espelhos, dirigindo a radiação solar incidente em direção às velas dos navios romanos. Veio daí os primeiros usos da energia solar, sendo utilizada para acender fogueiras, através do uso de lentes convergentes, que permitem a convergência do feixe luminoso para um certo ponto.

ARQUIMEDES INCENDIANDO A FROTA ROMANA

Os Egípicios foram os primeiros povos a “domesticar” a energia solar. O efeito estufa foi por eles descoberto, e os seus obeliscos, projetando a sombra em quadrantes solares, serviam para medir o tempo.

Em 1560 o cirurgião francês Ambroise Paré construiu um alambique solar. Salomon de Caux, engenheiro francês, construiu uma caldeira solar em 1615, sendo esta a primeira notícia escrita da conversão da energia solar em energia mecânica.

Em 1774 Antoine Laurent Lavoisier, astrônomo, botânico e químico, construiu o primeiro forno solar.

Entre 1854 e 1873 foram realizadas experiências visando a produção de vapor via energia solar. Segundo dados históricos, deve-se a C. Gunter o pioneirismo de tais experiências. Ele montou um sistema de espelhos de forma parabólica cuja radiação solar incidente dava origem a um foco linear no qual se encontrava uma caldeira rudimentar formada por um tubo com água. O conjunto era manualmente deslocado para acompanhar o movimento aparente do sol de modo que a posição do foco permanecesse invariável.

De 1860 a 1878 foi a vez de Auguste B. Mouchot, professor no Liceu de Tours, que construiu diversas caldeiras solares. Apresentou em 1866 numa exposição em Paris, a primeira máquina a vapor alimentada por tais caldeiras. Em 1875 realizou as primeiras aplicações da energia solar para o bombeamento de água. Mouchot foi pioneiro em refrigeração com o emprego da energia solar, utilizando um ciclo de absorção água-amônia.

Ainda em 1878, com o emprego de refletores parabólicos, o inventor A. Pifre construiu caldeiras solares e exibiu o seu invento na exposição de Paris, o qual acionava uma prensa tipográfica.

Entre 1870 e 1884 foi a vez de John Ericson, engenheiro de origem sueca, contribuindo na construção de engenhos solares, alguns à vapor e outros à ar quente.

De 1901 a 1911, portanto no início deste século, surgiram efetivamente as primeiras aplicações em grande escala da energia solar. Em 1901 em Passadena – California, Aubreu G. Eneas desenvolveu sistemas solares para bombeamento de água.

Entre 1906 e 1911, Frank Shuman construiu paineis solares utilizando coletores planos. Em 1911 foi fundada em Londres uma empresa denominada SUN POWER COMPANY, que em 1913 inaugurou o primeiro grande sistema solar de irrigação e que funcionou às margens do rio Nilo em Meadi perto do Cairo.

Em 1950 surgiu um fato novo e importante para a energia solar. Descobriu-se que certos materiais denominados de semicondutores tinham a propriedade de gerar eletricidade quando expostos à luz, principalmente a luz solar.

Em 1955 teve lugar a primeira apresentação pública de células fotovoltaicas para geração de eletricidade, fato este ocorrido em Phoenix no Arizona. E por aí segue uma série de apresentação de novos projetos.

CÉLULAS FOTOVOLTAICAS

Diante destes exemplos além de uma centena de outros, objetivando a utilização da energia solar como uma fonte de energia à disposição da humanidade, surge, como seria lógico, a seguinte indagação: porque então a Energia Solar não ocupou ainda uma posição de destaque na política energética mundial?

A resposta a esta indagação requer bastante reflexão e deve-se distinguir duas fases distintas. A primeira tem início no ano de 1615 estendendo-se até o ano de 1911. Esta fase está caracterizada pelo baixo rendimento termodinâmico dos inventos solares realizados no passado, os quais permaneciam quase que limitados ao nível experimental e portanto não ofereciam condições para aplicações práticas imediatas. Por outro lado o advento do petróleo que teve origem em 1856 com a perfuração do primeiro poço às margens do rio Oil Creek em Titusville, dada a sua abundância, versatilidade e facilidade de utilização e transporte, rapidamente se solidificou no contexto energético mundial de tal forma que decisivamente contribuiu para uma desativação progressiva das pesquisas em energia solar.

A segunda fase corresponde às aplicações da energia solar em grande escala, fato iniciado em 1950 com a descoberta dos semicondutores. Porém, no início da década de 70 o mundo foi surpreendido pela crise energética, onde o preço do barril de petróleo no mercado mundial foi quadruplicado pela Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP).

Devido a esse fato, surgiram grandes projetos. A França, os Estados Unidos, a Índia, Japão e outros países desenvolveram projetos ambiciosos baseados no ciclo termodinâmico convencional visando a geração de energia elétrica através de sistemas solares tipo torre, a exemplo da Central Solar De Barstow.

Ocorre que as previsões alarmantes de uma possível exaustão das reservas petrolíferas mundiais não se confirmaram e a partir da década de 80, com o declínio no preço do barril de petróleo no mercado internacional, tudo indica que os investimentos em energia solar em todo o mundo sofreram quedas significativas e aquela euforia na busca das alternativas energéticas em geral, foram significativamente atenuadas a ponto de em alguns casos sofrerem total estagnação.

Diante deste fato surge a seguinte indagação: O que foi feito das grandes centrais solares tipo torre construídas nos países do I Mundo? Continuam elas em operação? Se a viabilidade técnica de tais centrais é uma realidade, o que dizer de sua viabilidade econômica? O fato é que grandes investimentos em energia solar visando a geração de eletricidade foram feitos pelos países do I Mundo e estes investimentos não foram apenas evidentemente feitos para satisfação pessoal dos cientistas e pesquisadores envolvidos com o problema da geração de energia via fontes alternativas de energia.

É bastante provável que alguns destes projetos, se bem que de viabilidade técnica comprovada, tenham se mostrado economicamente inviáveis, dada a sua grandiosidade como é o caso das Centrais Torre, de centenas de Mw, já que o aproveitamento da energia solar não goza de “economia de escala’. O problema era mais uma questão de tempo do que mesmo de viabilidade econômica, pois caso surgisse no futuro a necessidade de utilizar a energia solar para geração de energia elétrica, quer seja pela escassez das reservas petrolíferas mundiais, quer pelo impacto causado ao meio ambiente em decorrência de poluentes lançados à atmosfera pela queima de combustíveis fósseis, é exatamente nos países do III Mundo que se encontra um mercado em potencial à disposição do I Mundo. E foi exatamente esse fato que ocorreu. Nos dias de hoje buscamos cada vez mais diferentes fontes de energias renováveis, e dentre elas, a Energia Solar vem crescendo cada vez mais como uma alternativa para os recursos que utilizados.

Nestas três últimas décadas a energia solar, como uma fonte inesgotável de energia das mais promissoras, tem sido um tema bastante comentado com possibilidades de utilização as mais diversas, notadamente nos países tropicais e subtropicais como é o caso do Brasil e regiões outras do continente africano, onde a radiação solar se faz presente em quantidade e qualidade as melhores existentes em todo o mundo.

Hoje em dia, o aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores ou concentradores solares. Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e comerciais (hotéis, restaurantes, clubes, hospitais etc.) para o aquecimento de água (higiene pessoal e lavagem de utensílios e ambientes). Os concentradores solares destinam-se a aplicações que requerem temperaturas mais elevadas, como a secagem de grãos e a produção de vapor.

SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA COM COLETOR SOLAR

SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA COM COLETOR SOLAR


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