enerxía solar - Wikilingue - Encydia
| Enerxía renovábel |
|---|
 |
| Biocombustível Biomassa Enerxía azul Enerxía geotérmica Enerxía hidráulica Hidreletricidade Enerxía solar Enerxía maremotriz Enerxía das ondas Enerxía eólica |
Enerxía solar é a designación dada a calquera tipo de captación de enerxía luminosa (e, en certo sentido, da enerxía térmica) proveniente do sol, e posterior transformación desa enerxía captada nalgunha forma utilizável polo home, sexa directamente para quecemento de auga ou aínda como enerxía eléctrica ou mecánica.
No seu movemento de translação ao redor do Sol, a Terra recibe 1 410 W/m² de enerxía, medição feita nunha superficie normal (en ángulo recto) co Sol. Diso, aproximadamente 19% é absorbido pola atmosfera e 35% é reflexionado polas nubes. Ao pasar pola atmosfera terrestre, a maior parte da enerxía solar está na forma de luz visíbel e luz ultravioleta.
As plantas utilizan directamente esa enerxía no proceso de fotossíntese . Nós usamos esa enerxía cando queimamos leña ou combustíbeis minerais. Existen técnicas experimentais para crear combustíbel a partir da absorção da luz solar nunha reacción química de modo similar á fotossíntese vegetal - mais sen a presenza destes organismos.
A radiação solar, xuntamente con outros recursos secundarios de alimentación, tal como a enerxía eólica e das ondas, hidro-electricidade e biomassa, son responsábeis por gran parte da enerxía renovábel dispoñíbel na terra. Só unha minúscula fracción da enerxía solar dispoñíbel é utilizada.
Táboa de contido |
Enerxía do Sol
A Terra recibe 174 petawatts (GT) de radiação solar (insolação) na zona superior da atmosfera. Desa radiação, cerca de 30% é reflexionada para o espazo, mentres o restante é absorbido polas nubes, mares e masas terrestres. O espectro da luz solar na superficie da Terra é máis difundida en toda a gama visíbel e infravermelho e unha pequena gama de radiação ultravioleta. [1]
A superficie terrestre, os océanos e atmosfera absorben a radiação solar, e iso aumenta súa temperatura. O ar quente que contén a auga evaporada dos océanos sobe, provocando a circulación e convecção atmosférica. Cando o ar atinxe unha altitude elevada, onde a temperatura é baixa, o vapor de auga condensa-se, formando nubes, que posteriormente provocan precipitación sobre a superficie da Terra, completando o ciclo da auga. A calor latente de condensação de auga aumenta a convecção, producindo fenómenos atmosféricos, como o vento, ciclóns e anti-ciclóns. [2] A luz solar absorbida polos océanos e as masas de terra mantén a superficie a unha temperatura media de 14 ° C. [3] A fotossíntese das plantas verdes converte a enerxía solar en enerxía química, que produce alimentos, madeira e biomassa a partir do cal os combustíbeis fósiles son derivados.[4]
O total de enerxía solar absorbida pola atmosfera terrestre, océanos e as masas de terra é de aproximadamente 3.850.000 exajoules (EJ) por ano. [1]
A enerxía solar pode ser aproveitado en distintos niveis en todo o mundo. Consoante a localización xeográfica, canto máis preto do equador, máis enerxía solar pode ser potencialmente captada.[5]
As áreas de deserto , onde as nubes son baixo e están localizadas en latitudes próximas ao equador son máis favorábeis á captación enerxía solar.Os desertos que se encontran relativamente preto de zonas de maior consumo en países desenvolvidos teñen a sofisticação técnica necesaria para a captura de enerxía solar realizacións están cada vez máis importante como o Deserto de Mojave (California), onde existe unha central de enerxía solar cunha capacidade total de 354 MW. [6][7][8]
De acordo cun estudo publicado en 2007 polo Consello Mundial da Enerxía, en 2100, 70% da enerxía consumida será de orixe solar.[9]
Tipos de enerxía solar
Os métodos de captura da enerxía solar clasifícanse en directos ou indiretos:
- Directo significa que hai só unha transformación para facer da enerxía solar un tipo de enerxía utilizável polo home. Exemplos:
- A enerxía solar atinxe unha célula fotovoltaica creando electricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é clasificada como directa, a pesar de que a enerxía eléctrica xerada precisará de nova conversão - en enerxía luminosa ou mecánica, por exemplo - para se facer útil.)
- A enerxía solar atinxe unha superficie escura e é transformada en calor , que quecerá unha cantidade de auga , por exemplo - ese principio é moi utilizado en estufa solares.
- Indireto significa que precisará haber máis dunha transformación para que xurda enerxía utilizável. Exemplo: Sistemas que controlan automaticamente cortinas, de acordo coa dispoñibilidade de luz do Sol.
Tamén se clasifican en passivos e activos:
- Sistemas passivos son xeralmente directos, a pesar de envolveren (algunhas veces) fluxos en convecção, que é tecnicamente unha conversão de calor en enerxía mecánica.
- Sistemas activos son sistemas que apelan ao auxilio de dispositivos eléctricos, mecánicos ou químicos para aumentar a efetividade da recada. Sistemas indiretos son case sempre tamén activos.
Vantaxes e desvantagens da enerxía solar
- Vantaxes
- A enerxía solar non polui durante seu uso. A polución decorrente da fabricación dos equipamentos necesarios para a construción dos paneis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controis existentes actualmente.
- As centrais necesitan de mantemento mínimo.
- Os paneis solares son a cada día máis potentes ao mesmo tempo que seu custo vén decaindo. Iso torna cada vez máis a enerxía solar unha solución economicamente viábel.
- A enerxía solar é excelente en lugares remotos ou de difícil acceso, pois súa instalación en pequena escala non obriga a enormes investimentos en liñas de transmisión.
- En países tropicais, como o Brasil, a utilización da enerxía solar é viábel en practicamente todo o territorio, e, en locais lonxe dos centros de produción enerxética, súa utilización axuda a diminuír a demanda enerxética nestes e consecuentemente a perda de enerxía que ocorrería na transmisión.
- Desvantagens
- Un panel solar consome unha cantidade enorme de enerxía para ser fabricado. A enerxía para a fabricación dun panel solar pode ser maior do que a enerxía xerada por el.[10]
- Os prezos son moi elevados en relación aos outros medios de enerxía.
- Existe variación nas cantidades producidas de acordo coa situación atmosférica (choivas, neve), alén de que durante a noite non existe produción algunha, o que obriga a que existan medios de almacenamento da enerxía producida durante o día en locais onde os paneis solares non estean ligados á rede de transmisión de enerxía.
- Locais en latitudes medias e altas (Ex: Finlandia, Islandia, Nova Zelândia e Sur da Arxentina e Chile) sofren caídas bruscas de produción durante os meses de inverno debido á menor dispoñibilidade diaria de enerxía solar. Locais con frecuente cobertura de nubes (Curitiba, Londres), tenden a ter variacións diarias de produción de acordo co grao de nebulosidade.
- As formas de almacenamento da enerxía solar son pouco eficientes cando comparadas, por exemplo, aos combustíbeis fósiles (carbón, petróleo e gas), a enerxía hidroelétrica (auga) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranxa).
Á semellanza doutros países do mundo, en Portugal desde abril de 2008 un particular pode producir e vender enerxía eléctrica á rede eléctrica nacional, desde que producida a partir de fontes renovábeis. Un sistema de microprodução ocupa cerca de 30 metros cadrados e permite ao particular recibir preto de 4 mil euros ano.
Enerxía solar no mundo
En 2004 a capacidade instalada mundial de enerxía solar era de 2,6 GW, cerca de 18% da capacidade instalada de Itaipu . Os principais países produtores, curiosamente, están situados en latitudes medias e altas. O maior produtor mundial era o Xapón (con 1,13 GW instalados), seguido da Alemaña (con 794 MWp) e Estados Unidos (365 MW)[11].
Entrou en funcionamento en 27 de marzo de 2007 a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), a maior unidade do xénero do Mundo. Fica situada na freguesía de Brinches , Alentejo, Portugal, nunha das áreas de maior exposición solar da Europa. Ten capacidade instalada de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil vivendas.
Non obstante está proxectada e xa en fase de construción outra central con cerca de seis veces a capacidade de produción desta, tamén no Alentejo, en Amareleja , consello de Moura .
Moi máis ambicioso é o proxecto australiano dunha central de 154 MW, capaz de satisfacer o consumo de 45 000 casas. Esta se situará en Victoria e prevese que entre en funcionamento en 2013 , co primeiro estágio pronto en 2010 . A redución de emisión de gases de invernadoiro conseguido por esta fonte de enerxía limpa será de 400 000 toneladas por ano.
Evolución da enerxía solar fotovoltaica
A primeira xeración fotovoltaica consiste nunha capa única e de gran superficie p-n díodo de junção, capaz de xerar enerxía eléctrica utilizável a partir de fontes de luz coas lonxitudes de onda da luz solar. Estas células son normalmente feitas utilizando placas de silício. A primeira xeración de células constitúen a tecnoloxía dominante na súa produción comercial, representando máis do 86% do mercado.
A segunda xeración de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de películas finas de depósitos de semicondutores. A vantaxe de utilizar estas películas é a de reducir a cantidade de materiais necesarios para as producir, ben como de custos. Actualmente (2006), existen distintas tecnoloxías e materiais semicondutores en investigación ou en produción de masa, como o silício amorfo, silício poli-cristalino ou micro-cristalino, telúrico de cádmio, copper indium selenide/sulfide. Tipicamente, as eficiencias das células solares de películas son baixas cando comparadas coas de silício compacto, mais os custos de manufatura son tamén máis baixos, polo que se pode atinxir un prezo máis reducido por watt. Outra vantaxe da reducida masa é o menor soporte que é necesario cando se colocan os paneis nos tellados e permite arrumá-los e dispúxoos en materiais flexíbeis, como os têxteis.
A terceira xeración fotovoltaica é moi distinta das dúas anteriores, definida por utilizar semicondutores que dependan da junção p-n para separar partículas cargadas por fotogestão. Estes novos dispositivos inclúen células fotoelectroquímicas e células de nanocristais.
Ver tamén
Referencias
- ↑ a b Fornecido polo Google Docs. Páxina visitada en 2 de abril de 2010 .
- ↑ Earth Radiation Budget. marine.rutgers.edu. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ Somerville, Richard. Historical Overview of Climate Change Science (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. Páxina visitada en 2007-09-29.
- ↑ Photosynthesis. photoscience.la.asu.edu. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ Solar Radiation. almashriq.hiof.no. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ Huge Solar Plants Bloom inDesert . wired.con. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ How Africa's desert sun can bring Europe power. guardian.co.uk. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ Utility Looks cho Mojave Desert for Solar Power - NYTimes.con .www.nytimes.com. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ World Energy Council. www.worldenergy.org. Páxina visitada en 22 de febreiro de 2010.
- ↑ University of California, Berkeley (2008, February 22). Cloudy Outlook For Solar Panels: Costs Substantially Eclipse Benefits, Study Shows. ScienceDaily. Retrieved September 23, 2009, from http://www.sciencedaily.com /releases/2008/02/080220224901.htm
- ↑ Informe da Axencia Internacional de Enerxía
Conexións externas
- Documentación en Enerxía Solar (en portugués )
- Proxecto brasileiro dá esperanzas ao futuro da enerxía solar (en portugués )
- Célula solar bate marca de eficiencia (42,8%) e pode viabilizar enerxía solar (en portugués )
- Produción de hidrogênio utilizando enerxía solar atinxe 70% de eficiencia (en portugués )
- Bacteria que converte luz en enerxía é descuberta nos Estados Unidos (en portugués )
- Información sobre Enerxía Solar (en portugués )
