Energia Solar: Tecnologia em Evolução

Vamos pular as mesmices, tudo bem? Todo mundo provavelmente já ouviu falar dos grandes benefícios de usar a energia solar para produção de eletricidade, a chamada energia fotovoltaica. Usando painéis especiais, a luz do Sol é captada e, através de processos físicos, geram movimento contínuo de elétrons (energia elétrica).

Agora, o que talvez você (ou a maioria das pessoas) não saiba são as melhorias e desenvolvimentos dessa tecnologia ao longo dos anos. É sobre isso que vamos falar neste post.

A chamada "primeira geração" trata dos painéis solares mais conhecidos, à base de silício mono ou policristalino. O primeiro, de silício monocristalino, apresenta alto rendimento e produção de energia, de 14 até 21%, com uma vida útil de 25 a 30 anos. Em contra-partida, é um equipamento de alto custo, além de ter o processo de fabricação mais agressivo ambientalmente.

Assim sendo, a primeira evolução foi a criação de painéis de silício policristalino, que difere do anterior apenas pelo processo de fusão dos cristais. De forma um pouco mais simplificada, o painel monocristalino consiste em painéis de apenas um cristal de silício adaptado, enquanto que o sistema policristalino é constituído de diversos cristais, todos juntos em um bloco só. É mais barato do que o painel monocristalino, mas apresenta um rendimento menor (de 13 até 16% de geração de energia, mas com o a mesma vida útil). Outras complicações das células fotovoltaicas de silício mono e policristalino são as questões de espaço físico e estrutura. Esses painéis necessitam de uma inclinação específica para terem seu melhor rendimento (você já deve ter visto fotos de parques solares com vários painéis um pouco afastados uns dos outros e inclinados em uma determinada direção). Como essa tecnologia rende menos quando o sol não incide diretamente, as células solares precisam estar afastadas umas das outras, para que elas não façam sombra umas sobre as outras, por causa da inclinação.

Então, temos a "segunda geração", o painel solar de filme fino, também chamado de célula voltaica de película fina. Neste sistema, o material fotovoltaico é inserido diretamente em uma superfície de vidro ou metal, no formato de diversas camadas bem finas. Diversos materiais podem ser utilizados, como: silício amorfo, telureto de cádmio, seleneto de cobre, gálio ou índio. Diferente dos painéis de silício poli e monocristalino, estes painéis não são tão dependentes de uma inclinação específica, podendo ser instalados, por exemplo, em grupos horizontais. São também mais baratos do que os sistemas de primeira geração, porém com rendimento menor, de 7 a 15%.

Por fim, mas não menos importantes, temos a "terceira geração", que emprega as chamadas células fotovoltaicas orgânicas. Na prática, é como um painel de filme fino, que absorve e converte energia solar em eletricidade, mas sem uso de silício ou afins. Trata-se de um polímero orgânico impresso em uma camada plástica, o que torna este o sistema mais prático no que envolve a estrutura do painel. Afinal, por ser extremamente fino e maleável, pode ser aplicado em qualquer posição ou superfície, sendo a melhor opção para o chamado Building Integrated Photovoltaic (BIPV, ou Fotovoltaico Integrado à Construção). E como não utiliza cristais de silício de qualquer espécie, é também mais barato e menos agressivo em termos ambientais. Porém, é o sistema que apresenta o menor rendimento, de 4 a 6%. Portanto, ainda não tem aplicação amplamente difundida, sendo restrita a apenas casos específicos, onde o rendimento mais baixo não seja um fator limitante. Também não é preciso procurar muito longe para ver este tipo de tecnologia. Existem já empresas no Brasil que não só tem conhecimento como também empregam sistemas de terceira geração em seus projetos (como é o caso da Sunew, em Belo Horizonte - sem querer fazer propaganda).

O que podemos tirar disso tudo é que não há uma tecnologia ou sistema que seja pior ou melhor do que os outros. Mas temos, sim, diferentes variações para o uso da energia fotovoltaica e tudo depende do projeto em que ela será empregada. Não há uma "receita de bolo", uma resposta única para todos os casos. Pode-se inclusive usar sistemas de gerações diferentes, ou até mesmo combinar o sistema fotovoltaico a um sistema aquecedor de água (embora este ainda seja uma inovação ainda em desenvolvimento).

Ainda que a energia solar tenha seus empecilhos (como geração menor em dias nublados, rendimento e custo para implantação), cada vez mais ela se apresenta como uma das melhores alternativas para geração de energia elétrica, juntamente com energia eólica e de biomassa.

Fontes:

Portal da Energia: http://portaldaenergia.com/tipos-de-painel-fotovoltaico/

Enel Soluções: http://www.enelsolucoes.com.br/blog/2016/04/tudo-sobre-energia-paineis-fotovoltaicos-monocristalino-e-policristalino/

Solarvolt: http://www.solarvoltenergia.com.br/tipos-de-painel-fotovoltaico/