Energia Solar: Alternativa Viável

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CENTRO TERRITORIAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL DO LITORAL AGRESTE BAIANO
CURSO: EDIFICAÇÕES
ORIENTADOR: BRUNO FRAGA DO CARMO
RUAN GABRIEL DA SILVA ANDRADE
ARTIGO CIENTÍFICO: 
 
SISTEMA DE ENERGIA SOLAR: UMA ALTERNATIVA VIÁVEL
Junho 
2024
CURSO: EDIFICAÇÕES
ORIENTADOR: BRUNO FRAGA DO CARMO
RUAN GABRIEL DA SILVA ANDRADE
 
ARTIGO CIENTÍFICO: 
SISTEMA DE ENERGIA SOLAR: UMA ALTERNATIVA VIÁVEL
 
 
RESUMO
 
A partir da Conferência das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento Humano e Meio Ambiente em Estocolmo 1972, evento que tornaria um marco histórico nas discussões sobre problemas ambientais, que pudemos perceber a real necessidade de se buscar alternativas para nosso planeta. Determinar a contribuição desta Conferência como forma de entender a importância de se pensar alternativas energéticas é o combustível para esta pesquisa. A pesquisa é baseada num levantamento bibliográfico de materias disponíveis, como critério de análise de como a energia solar é imprescindivel para se pensar um mundo menos impactante a sua degradação. Espera-se com este estudo, um debate que possa contribuir para maior difusão do tema proposto como alternativa para complementar a geração de eletricidade, qual pode ser utilizada em todo o território, áreas rurais ou urbanas, a energia solar produz eletricidade limpa e renovável, através de um ponto próprio de consumo, seu estudo é importante para o crescimento e desenvolvimento da população, neste trabalho através de uma linguagem acessível, pretende-se mostrar como funciona o processo de instalação do sistema de captação de energia solar nas residências, como é feita instalação dos painéis fotovoltaicos, que benefícios traz o consumo dessa fonte de energia renovável e as possíveis consequências. 
 
 Palavras-chave: Energia solar; Energia renovável; Energia elétrica.
INTRODUÇÃO
Considerando o avanço das tecnologias e o crescimento considerável de consumo de eletricidade no mundo, e a dependência de energia elétrica, esta pesquisa visa elucidar sobre a importância de se pensar alternativas que gere menos danos ao meio ambiente, através do sol, recurso ambudante em nosso território. 
Ao se falar de fontes energéticas no Brasil, quase metade dessa energia vem de fontes renováveis, de acordo com o MME, Ministério de Minas e Energia (2021), a maior parte é prozuida em usinas hidroelétricas. “A matriz brasileira é uma das mais renováveis do mundo com uma proporção de 48%, indicador três vezes superior ao mundial”, ressaltou o diretor do departamento de informações e Estudos Energéticos do MME. A energia solar fotovoltaica é uma fonte de energia renovável, limpa e sustentável que utiliza a radiação solar para gerar eletricidade, por intermédio de materiais semicondutores, esse fenômeno é chamado de efeito fotovoltaico. Segundo Pereira (2006), quando nos referimos a aproveitamento de energia solar, o autor enfatiza a vantagem do uso em todo o nosso território, mesmo nas regiões menos favorecidas pela irradiação solar. 
DA ORIGEM A IMPORTÂNCIA DA ENERGIA SOLAR
O processo de origem da energia solar, remete ao Século XIX, para sermos mais preciso, no ano de 1839, descoberta pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel, quando realizava algumas experiências com eletrodos, percebeu que com a luz do sol era possível obter energia elétrica, quando mergulhadas as placas em um eletrólito e colocadas em contato com a luz solar. Assim, em 1884 apareceu a primeira célula fotovoltaica que usava selênio, mas tinha apenas 1% de eficiência, segundo Ronsani e Coelho (2019).
A energia solar fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico) sendo a célula fotovoltaica, um dispositivo fabricado com material semicondutor, desse processo de conversão, a energia solar é inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, sendo uma das alternativas energéticas mais promissoras para prover a energia necessário ao desenvolvimento humano. As células fotovoltaicas são fabricadas por diversas tecnologias, de acordo com Firjan (2017), as mais comuns encontradas são a de silícios monocristalino, silício policristalino e a do filme fino de silício. O silício usado na fabricação das células e painéis fotovoltaicos é extraído de uma fonte de mineral chamado quartzo, que é produzido no Brasil, mas apesar do nosso país ser o maior produtor de quartzo, a purificação do silício não é feita em nosso teritório. 
Ao analisar a imagem, podemos concluir que as camadas semicondutoras da célula podem ser fabricadas com vários materiais diferentes, sendo o mais comum silício, que corresponde a 95% das células fotovoltaicas fabricadas em todo o mundo, os semicondutores não são materiais isolantes, nem condutores elétricos, segundo a ANEEL (2017).
“O conjunto destes módulos é chamado de gerador fotovoltaico e constituem a primeira parte do sistema, ou seja, são responsáveis no processo de captação da irradiação solar e a sua posterior transformação em energia elétrica” (PEREIRA & OLIVEIRA, 2011, p, 78). Desta forma, há uma grande importância destas placas filmes finos, pois aproveitam muito melhor a luz solar para baixos níveis de radiação e para radiações de tipos difusas, vejamos na imagem, as placas em seu estado de produção: 
Abaixo no quadro 1, mostra um comparativo das vantagens e desvantagens dos Sistemas Fotovoltaico autônomo e Sistema Fotovoltaico Ligado à rede.
Quadro 1- comparação Sistemas Fotovoltaico autônomo e Sistema Fotovoltaico Ligado à rede.
 
	SISTEMA	VANTAGENS	DESVANTAGENS
	Sistema Fotovoltaico Autônomo (off grid)	Podem ser utilizados em locais distantes, por ser independente da rede de distribuição de energia: Não gera tarifa de energia; Possuei sistema de armazenagem de energia.	Necessita de utilização de baterias e controladores de carga; Custo elevado se comparado ao sistema “on
grid”; Menos eficiente
	Sistema Fotovoltaico Ligado à Rede (on grid)	Dispensa uso de baterias e controladores de carga; A energia gerada à mais, podem ser usados por outras unidades consumidoras do mesmo consumidor; Mais eficiente	Necessidade está conectada à rede de eletricidade; Não tem sistema de armazenagem de energia; Necessidade de pagar conta de luz, quando a demanda for maior que a produção e não houver créditos disponíveis. 
Fonte: ECYCLE (2018). 
PANORAMA NO BRASIL
Em 12 de setembro de 2016, o Brasil assinou o processo de ratificação do Acordo Paris, tendo como comprometimento aumentar a participação de bioenergia sustentável na sua matriz energética para aproximadamente 18% (BRASIL, 2016, p.3). Sabendo disso, considerou-se a energia solar como uma alternativa, pois o potencial brasileiro é elevado, uma vez que a insolação recebida é significativamente maior do que a incidida em países cuja implementação dessa fonte energética já se encontra relativamente avançada, como no caso da Alemanha,China e Estados Unidos (INPE, 2017).
 O Brasil emprega várias fontes de energias renováveis, quase toda a energia consumida no pais é gerada por usinas hidroelétricas, comparado a outros países o Brasil não tem muitos avanços na busca por fontes de energia renováveis, devido ao seu grande potencial de aproveitamento hidroelétrico.
IMPACTOS AMBIENTAIS
 
Quando analisamos os impactos ambientais que este tipo de energia causa ao meio ambiente, assim, do ponto de vista da operação de sistemas fotovoltaicos, é evidente que este impacto é bem menor em relação as fontes convencionais, visto que o recurso utilizado na produção de energia é renovável, não emite poluentes líquidos e gasosos e nem material radiativo.
Ao usar a energia solar, percebe-se que a prática é vantajosa porque o equilíbrio térmico da terra não é acessado. É evidente que a emissividade de geradores solares não é convertida em irradiação infravermelho, sendo assim, um parâmetro aberto e assim, depende praticamente do material de encapsulação dos painéis ou de espelhos solares, usando diferentes espécies de plásticos, vidros e metais. 
CONSIDERAÇÕESFINAIS
 
O presente trabalho buscou mostrar a importância do consumo da Energia Solar, e o quanto o aproveitamento dessa fonte de energia alternativa, pode útil não apenas para geração de eletricidade, como também para o ambiente, os benefícios gerados pela energia produzida pelo sol, é de fato muito vantajosa, do que a energia produzida por fontes de energia fósseis como por exemplo: carvão, petróleo dentre outros.
É possível através da instalação do sistema de geração de energia solar fotovoltaica residencial, reduzir o valor pago pelos consumidores em suas residências, em locais onde existe implantação de um sistema solar isolado, pode zerar ou até pode chegar a reduzir em 50% o custo da tarifa, a vida útil dos sistemas de energia solar fotovoltaicas, também é importante, pode variar de 25 a 30 anos. Assim, podemos concluir que apesar das vantagens e tudo mais que a energia solar traz, o custo para sua instalação ainda é pouco atrativo, isso impossibilita a expasão desse tipo de sistema.
REFERÊNCIAS
 
ABSOLAR. Panorama solar fotovoltaica no Brasil e no mundo. Infográfico. Vol 29. 2021. Disponível em: https://www.absolar.org.br/mercado/infografico/ Acesso em 12 fev de 2024.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas de Energia Elétrica. Brasília: Programa de Incentivo às Fontes Alternativas. 2017. Disponível em: https://www.aneel.gov.br/proinfa. Acesso em 30 jan 2024.
BRASIL. Contribuição Nacionalmente Determinada - NDC. Convenção-quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, 2016. Disponível em:http://www.itamaraty.gov.br/images/ed_desenvsust/BRASIL-iNDC-portugues.pdf. Acesso em: 01 mar. 2024.
COELHO, E. C; RONSANI, G. S. Utilização de Energia Solar nas Indústrias. Revista de Ciências Exatas e Tecnologia, v. 14, n. 14, p. 16-88, 2019. 
FIRJAN. Energia Elétrica - Custo e qualidade para a competitividade da indústria nacional. 2017. Disponível em: https://www.firjan.com.br/firjan/empresas/compet.htm. Acesso em 10 fev. 2024.
REFERÊNCIAS
 
AIMHOFF, J. Desenvolvimento de Conversores Estáticos para Sistemas Fotovoltaicos Autônomos. Dissertação de Mestrado apresentada à Escola de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria. 2007.
PEREIRA, E. B; MARTINS, F. R.; Abreu, S. L.; Rüther, R. 2006. Atlas brasileiro de energia solar. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, 60p.
PINHO, J.T.; BARBOSA, C.F.O.; PEREIRA, E.J.S; SOUSA, H.M.S; BLASQUES, L.C. Sistemas híbridos – Soluções energéticas para a Amazônia. 1 ed. Basilia, Basil: Miniestério de Minas e Energia, 2008. 396 p.
RIBEIRO, W. C. A ordem ambiental internacional. 1. Ed. São Paulo: Contexto, 2001. 182 p.
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Figura 1- Estrutura de uma célula fotovoltaica 
Fonte: Blue Sol (2018). 
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Figura 2- Módulos fotovoltaicos de filme fino de silício 
 
Fonte: Neo Solar, (2018).