Qual é o futuro da energia solar?

No século XXI, a energia solar já se tornou parte da vida cotidiana. De piscinas solares aquecidas a casas movidas ao sol, existem muitos exemplos que demonstram a aplicação útil do poder limpo, seguro e sustentável do sol. À medida que a preocupação cresce com os efeitos da queima de combustíveis fósseis e da possibilidade de exaustivas fontes de energia não renováveis, o futuro da energia solar parece brilhante. A partir de 2013, a tecnologia não deixa de ter seus problemas e, até agora, as aplicações têm sido relativamente em escala relativamente pequena, mas uma grande quantidade de pesquisas está em andamento nessa área, e houve vários desenvolvimentos muito promissores.

Aproveitar a energia solar

O sol é potencialmente uma enorme fonte de energia renovável e limpa. Alguns estimam que a luz solar poderia produzir 10.000 vezes mais poder do que a Terra usada na virada do século XXI. No entanto, existem grandes desafios tecnológicos a serem enfrentados para aproveitar essa energia de maneira eficaz. Há uma série de diferentesTecnologias NT disponíveis e em desenvolvimento que usam a luz solar para fornecer energia. Como alternativa, pode ser usado para gerar eletricidade usando células fotovoltaicas (PV) dispostas em painéis solares. Um terceiro método é concentrar a luz solar em um alvo para gerar calor, que pode ser usado diretamente para fins industriais ou para fornecer eletricidade.

painéis solares

Esses painéis dependem do efeito fotoelétrico, onde certas substâncias produzem uma pequena corrente elétrica quando expostas à luz. As células fotovoltaicas são construídas para explorar esse efeito, e os painéis solares consistem em grandes matrizes desses dispositivos posicionados para receber o máximo de luz solar possível. Juntos, eles podem gerar quantidades significativas de eletricidade. Embora, a partir de 2013, eles sejam relativamente ineficientes, eles normalmenteAve Ave Would Bunking and Manutenção Custe e pode ser muito eficaz no fornecimento de poder para as residências. Uma grande quantidade de pesquisas está ocorrendo para melhorar a eficiência e a construção de células a partir de materiais mais baratos.

A maioria dos painéis solares consiste em células fotovoltaicas de silício cristalino, que são 18-24% eficientes na conversão da luz solar em eletricidade. Várias alternativas, no entanto, estão sob investigação. As células de filme fino podem ser feitas de uma variedade de materiais. Embora atualmente sejam menos eficientes que as células PV padrão, elas são leves, flexíveis e mais baratas para fabricar. As células multifuncionais podem atingir uma eficiência de mais de 43%. Eles são estruturados para que diferentes partes da célula sejam ajustadas para capturar a luz do sol em faixas específicas de comprimento de onda, em vez de ter um único receptor que perde uma parte da energia disponível.

Outra área promissora é a célula solar sensibilizada por corante (DSSC), às vezes chamada de célula Gratzel, depois de Michael Gratzel, que primeiro Devoou -o na década de 1990. Eles usam um corante para capturar energia solar e produzir um fluxo de elétrons, que são reabastecidos através de uma camada de eletrólito líquido abaixo. Embora potencialmente baratos de produzir, eles são apenas 12% eficientes e há problemas com a durabilidade que podem afetar o uso comercial. Por exemplo, o líquido pode congelar em condições de frio ou expandir quando estiver quente e pode vazar. Os pesquisadores desenvolveram uma versão da célula na qual o problemático eletrólito líquido é substituído por um material sólido, abrindo o caminho para painéis solares baratos e duráveis.

Além do desenvolvimento de células fotovoltaicas mais baratas e mais eficientes, uma parte importante do futuro da energia solar está na construção de novos edifícios e no retrofitamento de muitos mais antigos. Alguns especialistas prevêem que a maioria, se não todos, novos edifícios terão painéis solares instalados em telhados. Como estes também são facilmente montados, muitos edifícios mais antigos podem receber atualizações para funcionar com o poder deo sol. Especialistas e ambientalistas esperam que a construção de energia verde seja incentivada pelos governos por meio de generosos incentivos fiscais, isenções e subsídios para uso alternativo de energia.

Os painéis solares em um telhado podem, em algumas áreas, fornecer todas ou a maioria das necessidades de energia de uma casa. Nos casos em que as pessoas vivem em acomodações de vários andares, no entanto, a quantidade de espaço no telhado é muito pequena em comparação com o número de casas. Embora pequenos, individuais, as aplicações podem retirar parte da tensão da grade elétrica, se o sol deve fornecer as necessidades de energia das cidades e indústrias, seu futuro deve estar em grandes estações de geração de eletricidade com energia solar.

O maior problema que o aproveitamento da energia solar usando células fotovoltaicas é o espaço necessário para construir as usinas de energia. Uma planta é composta por milhares de painéis solares, não muito diferente dos atualmente instalados em casas de energia alternativas. Por esse motivo, eles exigem uma área consistentemente ensolarada e uma quantidade considerável de espaço. CuFrentemente, a das maiores usinas de energia do mundo cobre mais de 16,9 km de 16,9 km 2 ) e cria eletricidade suficiente para executar cerca de 200.000 casas. Alguns especialistas sugerem que, para fornecer energia para todos os Estados Unidos, seria necessária uma área aproximadamente 160,9 km de cada lado, provavelmente em algum lugar do clima deserto do sudoeste americano.

Alternativas aos painéis solares

Existem várias outras possibilidades para o aproveitamento em larga escala do poder do Sol. Um exemplo é concentrar a tecnologia de energia solar (CSP). Em vez de gerar eletricidade diretamente, eles concentram a luz solar para aquecer a água, fornecendo vapor para acionar uma turbina que produz eletricidade como uma usina convencional. Eles podem consistir em matrizes de espelhos parabólicos que focam a luz solar em um tubo linear cheio de líquido. Como alternativa, o calor do sol pode ser focado por um espelho parabólico para aquecer um fluido que impulsiona um motor Stirling, que ProviDes The Mechanical Energy for Electricity Generation.

Outro sistema comprovado é a “Torre de Power”, na qual uma variedade de espelhos planos de rastreamento solar concentra o calor do sol em um recipiente de líquido usado para fornecer vapor para um gerador. Várias plantas estão em operação, produzindo 10 a 20 megawatts de eletricidade. Plantas futuras podem entregar até 200 megawatts.

O futuro

Uma tendência encorajadora relacionada ao futuro da energia solar é que muitos dos maiores inovadores do mundo estão optando por concentrar seus talentos e fundos para melhorar a tecnologia alternativa de energia. Muitos esquemas de premiação - financiados por vários governos em todo o mundo - se concentram em fornecer energia solar economicamente e em larga escala. Em muitos países, os cidadãos recebem incentivos financeiros para mudar para fontes de energia "verdes" e instalar seus próprios painéis solares.

Embora, a partir de 2013, haja muitos sinais encorajadores de que os governos estão reconhecendo a necessidadePara fontes de energia alternativas e promoção de pesquisas sobre energia solar, a resposta está em parte nas mãos dos cidadãos do mundo. O que os cidadãos comuns optam por comprar e apoiar influenciarão as tendências do futuro. Ao instalar painéis solares, doando para organizações de pesquisa envolvidas em energias alternativas, se formando em um assunto relacionado e votando em medidas que promovem o desenvolvimento alternativo de energia, qualquer um pode ter um futuro a partir do futuro da energia solar.