Energia solar: como funciona, sua importância econômica e social

O uso inteligente da energia solar pode fazer grande diferença para o Brasil e para o mundo. Descubra mais aqui no nosso blog

Energia solar é, sem dúvida alguma, uma das alternativas com mais probabilidade de auxiliar a humanidade em sua nova crise energética. 

Energia barata, de obtenção fácil, e limpa e ainda pode ajudar tanto o grande empresário quanto as pessoas em casa.

Apesar de ser uma excelente promessa, a energia solar ainda não é solução definitiva e talvez não se torne a principal fonte de energia para os novos tempos, ao contrário do que muitos acreditam.

Vamos falar mais sobre energia solar, dar um breve histórico de sua origem no mundo e mostrar os aspectos negativos da sua utilização na matriz energética dos novos tempos.

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Um breve histórico da energia solar e suas aplicações.

A energia solar é, sem dúvida alguma, um dos formatos de energia mais antigos utilizados pela humanidade. Pode parecer exagero, mas antes mesmo de conhecer o fogo a humanidade já instintivamente se utilizava da energia do sol para atividades como secar alimentos, vestuário, etc.

É bom comentarmos alguns fatores técnicos. O que é energia solar? É toda e qualquer utilização da energia do sol. Agora a energia fotovoltaica é, especificamente, a energia gerada pelos raios do Sol convertida em energia elétrica.

 A energia solar fotovoltaica foi descoberta em meados do século XIX. Descobriu-se o chamado efeito fotovoltaico, que consiste em observar que os raios solares, sua emissão de luz e calor, poderiam ser direcionados a conversores adequados e transformados em eletricidade. Depois disso, já se consideraram muito as possibilidades e usos da energia solar, mas infelizmente essa energia acabou não sendo comercialmente explorada no começo do século XX. 

https://www.youtube.com/watch?v=JTqz_xzozl0

Estima-se que os valores de investimento inicial e, talvez, até as grandes guerras tenham influenciado de alguma maneira nessa perda de interesse.

Nos anos 50 do século passado, outras questões trouxeram de volta a atenção à energia solar. A previsão do fim dos combustíveis fósseis, os recursos entrando em falta, a própria energia nuclear sendo considerada uma opção, em certos aspectos, gerou quase que um renascimento do interesse das empresas nas possibilidades da energia solar. E, em cima deste interesse, as pesquisas se renovaram.

Foi dessa renovação que surgiram os modelos mais consistentes de células fotovoltaicas, utilizando-se da reação química de  lítio e silício, que acabaram transformando numa realidade mais palpável o uso e armazenamento da energia fotovoltaica.

 São desses estudos de uso de energia que surgiram as bases para, por exemplo, as baterias de lítio atuais.

Uma curiosidade sobre a história da energia fotovoltaica é que, assim como toda tecnologia, existe uma verdadeira corrida para a melhoria constante. E, no caso, a corrida em questão é para ser possível melhorar a taxa de conversão da energia solar.

As primeiras células fotovoltaicas tiveram uma conversão de apenas 1%. A energia é atualmente convertida por células voltaicas mais eficientes tem um aproveitamento de até 40% da energia solar absorvida (recorde observado em 2006).

Como começa a história da energia solar no Brasil?

Infelizmente a energia solar ainda é algo relativamente novo no Brasil. Apesar do enorme potencial de produção deste tipo de energia no país, especialmente no nordeste brasileiro, o desenvolvimento de parques solares no Brasil ainda não é o ideal.

Uma data fundamental para a compreensão da energia solar no Brasil é o ano de 2012. Foi neste ano que a resolução normativa n.º 482/2012 foi instituída pela ANEEL, permitindo que o consumidor pudesse gerar sua própria energia auxiliar. A necessidade de empresas especializadas acabou por abrir um mercado extremamente interessante para o desenvolvimento. 

Surgiu o mercado de instalação de quadros fotovoltaicos residenciais e comerciais. E, na época de lançamento, ainda foram colocados alguns benefícios fiscais para incentivar que este tipo de produção de energia fosse adquirido, como a isenção de IPI ou ICMS, além de descontos consideráveis nas taxas de importação para esses produtos. 

Houve, inclusive, a liberação de empréstimos no BNDES para empresas que quisessem iniciar e se especializar neste ramo.

Como resposta, o mercado simplesmente explodiu. Em 2012, a geração de energia solar fotovoltaica representava apenas 7 MW. Já em 2020 o Brasil alcançou a marca de 6 GW ou 6000 MW, segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica.

Os dados sobre números de empregos gerados e total negociado nesse mercado ainda são extremamente recentes, mas já estamos falando de mais de 31 milhões de reais movimentados e de mais de 180 mil empregos gerados na cadeia de produção desde o início em 2012.

Esse progresso foi tão positivo que o Brasil saltou, em poucos anos, para o 16.º lugar no ranking de países utilizando-se de energia solar fotovoltaica, segundo a Irena (International Renewable Energy Agency). 

Para se ter uma ideia, em 2017 estávamos na 27º posição. Apesar de ser um salto considerável, poderia ser melhor ainda, visto que o Brasil tem um enorme potencial para a conversão desse estilo de energia renovável. Em pesquisa realizada pelo INPE — Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, chegou-se à informação de que o lugar menos ensolarado do Brasil consegue produzir mais energia solar do que o local mais ensolarado da Alemanha, que atualmente é uma das referências nesse tipo de energia.

A energia solar é importante para o Brasil?

Com certeza ela pode ocupar um lugar de protagonismo no nosso futuro. Isso porque, com ajuda da energia solar, teremos a possibilidade de escapar da nossa dependência quase absoluta das hidrelétricas. E não será mais necessário apelar, por exemplo, para termelétricas como complemento de fonte energética.

Além disso, como já citei antes, o potencial de captação de energia fotovoltaica no Brasil ainda é um dos grandes potenciais inexplorados do nosso país.

A tendência de mercado para os próximos anos é que o valor da energia elétrica cresça cada vez mais, especialmente quando os carros elétricos começarem a se tornarem a maioria da frota.

 A tendência de demanda de energia elétrica é crescente e caso consigamos colocar todo o nosso potencial solar a nosso favor, teremos a chance de nos tornarmos grandes exportadores de energia elétrica no futuro! 

Em resumo, tanto para o presente, quanto para o futuro do país, a energia elétrica fotovoltaica pode oferecer uma quantidade incrível de vantagens.

Logicamente, como qualquer outra tecnologia ainda em implantação, só vai ter seus frutos percebidos em um futuro que pode não estar tão próximo.

Como funciona o painel fotovoltaico?

Entre o painel solar fotovoltaico na sua primeira versão e o seu modelo atual, já melhoraram consideravelmente sua eficácia de transformação de energia luminosa em energia elétrica.

Contudo fica a dúvida: afinal como essa energia elétrica é produzida? Você vai conhecer a resposta agora mesmo!

O processo de conversão acontece da seguinte forma: a célula fotovoltaica reage à luz solar, e o silício perde elétrons no processo. Os elétrons despendidos, por sua vez, são substituídos por novos elétrons que, na presença da luz, se ligam de forma diferente da forma original, gerando um circuito. Esse circuito é conectado a uma caixa, e finalmente conectada ao inversor solar, filtrar a energia produzida.

 Depois de todo esse processo a energia solar está finalmente apta para ser utilizada ou armazenada. No Brasil, o que geralmente acontece é que ela seja utilizada como com sistema auxiliar da energia elétrica tradicional, diminuindo o uso total de energia elétrica de rede consumida, o que por consequência diminui a conta de luz do mês.

Quais são os setores e profissões envolvidos com a energia solar? 

Pode não parecer, mas o mercado de energia solar é muito dinâmico e diverso, sendo uma excelente oportunidade para os mais diversos tipos de empreendedores e trabalhadores.

Como os resultados vêm sendo muito positivos desde 2012, cada vez mais pessoas começam a se dedicar a este mercado de forma direta ou indireta.

A principal vertente do mercado de energia solar no Brasil está na chamada mini ou microgeração, ou seja, painéis complementares, geralmente instalados em casas e escritórios, que tem como principal função ajudar o cliente a depender menos da energia elétrica da rede.

Apesar disso, já existem pessoas investindo em grandes parques solares para geração de energia a ser leiloada. Esses leilões de geração de energia produzida por painéis solares em uma quantidade maiores são a parte mais complexa desse mercado, mas que já vem apresentando números positivos do Brasil na corrida às fontes alternativas de energia elétrica que não provém de hidrelétricas. 

De acordo com pesquisas, em 2021 apenas 4,4% de toda a energia elétrica consumida no Brasil deve ser importada.

E a tendência nesse mercado é de que a participação das energias renováveis, como eólica, biomassa e fotovoltaica, aumente no decorrer dos próximos anos.

No mercado de energia solar brasileiro é importante entender que, na maioria das vezes, a geração de empregos se dará nas redes distribuídas mais do que nas redes centralizadas.

Ou seja, se você tem interesse em ingressar neste mercado, é muito mais fácil fazê-lo por meio de empresas de projeto e instalação de Mini e micro sistemas, do que trabalhar em um grande parque solar. 

Já existem, inclusive, diversos cursos preparatórios para profissionalizar pessoas que nunca haviam trabalhado com isso, para poderem se tornar instaladores de painéis solares e adentrar esse mercado que muito provavelmente vai acabar crescendo.

Quanto aos grandes parques solares, o mais provável é que ainda seja necessário esforço nacional direcionado para que esse tipo de trabalho realmente relevante, seja estabelecido.

Além dos instaladores, outra mão de obra que também vai ganhar destaque para os próximos anos nesse mercado são os projetistas de sistemas fotovoltaicos. 

Isso porque, como em qualquer obra, sistemas fotovoltaicos precisam de um projeto para poderem participar das redes elétricas domésticas, comerciais e até industriais.

Outro aspecto, que representa muito mais uma escolha de negócios do que uma profissão, é o empreendedor. Afinal existe um grupo de especialista por trás das empresas que constroem parques fotovoltaicos.

Essas empresas constroem os parques, os administram, realizam leilões organizados pela ANEEL, e oferecem tratamento para a energia, seguindo uma série de procedimentos e protocolos de segurança e eficiência.

Quais são os maiores parques solares brasileiros e a quem eles pertencem?

Existem cinco Parques Solares brasileiros em funcionamento atualmente, com uma série de empresas brasileiras e internacionais operando em conjunto.

Confira a lista:

Quais são os estados com maior produção de energia solar?

Quando falamos em produção de energia solar é importante lembrar que existem duas formas de geração: a centralizada e a distribuída.

Além disso, pelos dados de 2021, ainda existe uma quantidade considerável de Parques Solares a serem construídos, especialmente no estado de Minas Gerais. Inclusive, o estado de Minas Gerais merece ser citado por estar no topo de ambos os rankings: tanto de geração distribuída quanto de geração centralizada.

 Descontando os parques solares que ainda estão para serem construídos para geração centralizada, contando apenas o que já está construído, a Bahia é o estado campeão, seguida do Piauí em segundo, e Minas Gerais aparecendo em terceiro.

Agora, quando falamos em geração distribuída, os estados que ocupam o segundo e o terceiro lugar são São Paulo e Rio Grande do Sul.

Quais as vantagens e as desvantagens da energia solar?

Quando falamos em energia solar, parece ser como se esse tipo de geração de energia não tivesse nenhuma desvantagem ou contra indicação. Infelizmente, como tudo na vida, isto não é tão simples assim.

Além dos impactos ambientais, ainda existem desvantagens e inconvenientes que podem se tornar problemas.

A energia solar demanda uma grande quantidade de espaço para ser executada em larga escala. Lembrando que os sistemas distribuídos servem apenas como auxiliares a uma distribuição elétrica em rede, portanto não podem ser pensados como a forma principal de obter essa modalidade de energia elétrica.

Além disso, não é uma opção exatamente barata. Seja para construção de Parques Solares ou para a aquisição residencial de mini e microgeração, a aquisição do sistema para geração de energia solar não é barato. E demanda recursos de geradores e baterias ou da rede de distribuição, ou você ficaria sem eletricidade assim que o sol se pusesse.

É necessário, também, citar o fato de que células fotovoltaicas com Silício têm seus impactos no meio ambiente. O que se espera é que, no futuro, seja possível a geração de quadros de células fotovoltaicas de outros componentes, que tenham uma reação parecida no processo de conversão, mas que não precisem ser minerados.

Ou ainda, que as tecnologias de reciclagem do Silício em eletrônicos e outros componentes possa se tornar uma realidade, para podermos reaproveitar o material que já retiramos na natureza