Considerada uma tecnologia "limpa", a geração de energia elétrica por meio de painéis solares é frequentemente tida como uma alternativa para diminuir impactos ao ambiente oriundos de métodos tradicionais de produção de energia, como usinas termelétricas e até hidrelétricas. Mas você já parou para imaginar como é possível transformar luz em corrente elétrica?
A parte mais interessante da tecnologia é que ela permite não apenas a geração de energia elétrica em alta escala — como nas chamadas fazendas de energia solar —, mas também diretamente nas residências com a instalação de painéis solares no telhado. Neste caso, tratam-se de placas compostas de várias células fotovoltaicas.
Essas células podem ser feitas de vários tipos de materiais, sendo os mais comuns Arseneto de Gálio (GaAs), Silício Policristalino e Silício Monocristalino. Além disso, há os chamados filmes finos, que podem ser feitos de silício amorfo hidrogenado (a-Si:H), o disseleneto de cobre e índio (CIS) e o telureto de cádmio (CdTe).
Independentemente da composição, o processo é o mesmo:
Os raios solares (ou fótons) atingem as células fotovoltaicas, fazendo com que os elétrons que circundam os átomos do material (vamos tomar como exemplo o silício) se desprendam, deixando uma lacuna.
Essa lacuna é preenchida por outro elétron o que, sucessivamente, acaba gerando a corrente elétrica.
Essa eletricidade, então, passa por um dispositivo chamado inversor solar, que transforma a corrente contínua advinda das células em corrente alternada, além de equalizar a frequência dessa corrente com a da rede elétrica (60 Hz).
Após passar pelo inversor, a energia é conectada à rede elétrica da casa, normalmente no quadro de luz, onde alimenta os aparelhos que porventura consumirem energia.
O quanto de energia cada placa gera?
As placas solares são compostas de várias células voltaicas. Cada uma dessas células é capaz de gerar algo em torno de 0,4 V. Sendo assim, para produzir algo em torno de 12 V, que seria uma tensão suficiente para carregar uma bateria, seria necessária uma placa com 30 a 40 células.
É possível alimentar uma casa apenas com energia solar?
Depende: uma placa solar de 99,2 cm x 196 cm tem uma produção média mensal de energia de 41,25 kWh/mês. A estimativa de consumo de uma residência é de 300 kWh/mês, portanto seria necessário instalar diversas placas dessas.
Há, contudo, um porém.
Painéis solares geram energia à noite?
Não, não geram. Da mesma forma que a capacidade de produzir eletricidade desses artefatos cai consideravelmente em dias nublados e chuvosos. Além disso, a posição e inclinação dessas placas influenciam na sua eficiência.
A única forma de ter uma residência que fosse alimentada 100% do tempo por energia solar seria ter um sistema que contasse com uma bateria para armazenamento de energia. O custo para a uma instalação do tipo, no entanto, é alto e, geralmente, não compensa.
Eu posso zerar a conta de luz?
Além da responsabilidade ambiental, um dos grandes atrativos da instalação de um sistema de energia solar em casa seria diminuir a conta de luz. Não é possível, porém, zerá-la, uma vez que há uma taxa mínima cobrada pelas distribuidoras. Ela só não seria cobrada se a sua casa não estivesse ligada à rede elétrica.
Ainda assim, caso se produza energia em excesso, os usuários ficam com um crédito junto à distribuidora, que tem 60 meses de validade. Esse crédito é usado sempre que o usuário consome mais energia do que gera e pode ser aferido pelo medidor de energia bidirecional.
Os painéis solares aguentam a chuva?
Sim, inclusive chuvas de granizo. Painéis solares de boa qualidade contam com uma camada de vidro temperado em sua superfície, justamente para oferecer resistência a fenômenos do tipo.
A durabilidade desses painéis também é alta, em torno de 25 anos, bastando que tenha sua superfície limpa a cada seis meses ou um ano. Outros componentes, como o inversor, demandam manutenção a cada cinco ou dez anos.
Fonte: Michele Rodrigues, professora do Departamento de Engenharia Elétrica do Centro Universitário FEI
*Com matéria publicada em 19/09/2019