Sistema de Energia Solar | História da Energia Solar
Sistema de Energia Solar
Energia solar é a luz e o calor radiante do Sol que controlam o clima e o tempo na Terra e sustentam a vida. É uma fonte renovável de energia e origina-se do processo termonuclear que converte cerca de 650.000.000 de toneladas de hidrogênio em hélio por segundo. Essa ação produz muito calor e radiação eletromagnética. O calor produzido permanece no sol e é útil para manter a reação termonuclear, enquanto a radiação eletromagnética, juntamente com a radiação visível, infravermelha e ultravioleta, flui para o espaço em todas as direções. Energia solar é, na realidade, energia nuclear. Como todas as estrelas, o sol é uma grande esfera gasosa composta principalmente de hidrogênio e hélio. Na superfície interna do sol, 25% do hidrogênio está se fundindo em hélio a uma taxa de aproximadamente 7 × 1011 kg de hidrogênio por segundo.
O calor do centro é primeiramente espalhado e, em seguida, enviado à superfície do Sol, onde é mantido a uma temperatura de 5800 K. De acordo com a Lei de Stefan-Boltzmann, a energia total liberada pelo Sol, e, portanto, a quantidade de energia solar que recebemos aqui na Terra, depende significativamente dessa temperatura superficial. Hoje em dia, os sistemas de energia solar desempenham um papel importante na produção de eletricidade ou outros usos domésticos, como aquecimento de água, cozinhar, etc. Sabemos que a maior parte da eletricidade gerada depende do carvão, que é usado nas usinas termoelétricas (na Índia, 65% da energia total é gerada por usinas termoelétricas). Mas o principal problema é que o combustível usado nas usinas termoelétricas é o carvão, que está em quantidade limitada e pode não estar disponível no futuro para produzir ou gerar eletricidade. Essa é a principal razão pela qual os sistemas de energia solar surgiram.
Sistemas de energia solar são fontes de energia sem poluição e sempre disponíveis, pois o sol é a única fonte de energia solar (também conhecida como energia renovável ou não convencional) que se situa no centro do sistema solar e irradia energia a uma taxa enormemente alta e bastante constante, todos os dias, todos os anos, na forma de radiação eletromagnética. O sol contém uma enorme quantidade de energia, mas toda essa energia não é utilizada na Terra devido a algumas razões, como:
A Terra gira em torno de seu eixo polar.
Razões atmosféricas da Terra.
A Terra se afasta do sol.
Mas a coisa mais importante é que, apesar desses obstáculos, a energia solar que chega à Terra é suficiente para produzir ou gerar eletricidade, que é livre de poluição. Devido a essa consideração, reduzimos um pouco o uso de Usinas Termoelétricas, Usinas de Gás, etc., e reservamos as fontes de energia não renováveis, como carvão, petróleo, etc., para o futuro. Nos últimos anos, os sistemas de energia solar têm se tornado uma fonte primária de energia convertida em eletricidade, e quase todos os países do mundo utilizam a máxima energia solar para produzir eletricidade, e isso é muito menos custoso. O principal benefício dos sistemas de energia solar é que a luz solar está disponível gratuitamente em todo lugar. Para produzir eletricidade ou converter energia solar em outras formas de energia, primeiro investimos uma quantia significativa em painéis solares que convertem a energia solar em outras formas, mas a principal vantagem é que, após a instalação, não é necessária nenhuma manutenção por 40 a 50 anos.
História da Energia Solar
O primeiro coletor solar foi criado pelo cientista suíço Horace-Benedict de Saussure em 1767, que construiu uma caixa isolada com três camadas de vidro que absorviam energia térmica. A caixa de Saussure tornou-se famosa e amplamente conhecida como o primeiro forno solar, atingindo temperaturas de 230 graus Fahrenheit. Depois disso, em 1839, um marco importante no progresso da energia solar ocorreu com a descoberta do efeito fotovoltaico pelo cientista francês Edmond Becquerel. Ele usou dois eletrodos colocados em um eletrolito e, ao expô-los à luz, obteve um aumento significativo na eletricidade. Após isso, muitos experimentos foram realizados por vários cientistas ao longo do tempo, modificando nossos sistemas de energia solar para produzir mais eletricidade a partir da energia solar. No entanto, mesmo hoje, vários experimentos estão sendo conduzidos por cientistas sobre como utilizar ao máximo a energia solar disponível na Terra.
Em 1873, Willoughby Smith descobriu a fotocondutividade de um material chamado selênio. Em 1887, Heinrich Hertz descobriu a capacidade dos raios ultravioleta de causar um salto de faísca entre dois eletrodos. Em 1891, o primeiro aquecedor solar foi criado. Em 1893, a primeira célula solar foi introduzida. Em 1908, William J. Baileys inventou um coletor de cobre construído com bobinas e caixas de cobre. Em 1958, a energia solar foi usada no espaço. Nos anos 1970, a Corporação Exxon projetou um painel solar eficiente e menos custoso de fabricar. O processo de fabricação de baixo custo de painéis solares tornou-se um marco importante na história da energia solar. Em 1977, o governo dos EUA adotou o uso de energia solar com o lançamento do Instituto de Pesquisa em Energia Solar. Em 1981, Paul Macready produziu a primeira aeronave movida a energia solar. No ano de 1982, houve o desenvolvimento dos primeiros carros movidos a energia solar na Austrália. Em 1999, a maior planta foi desenvolvida, produzindo mais de 20 quilowatts.
Em 1999, a célula solar mais eficiente foi desenvolvida, com uma eficiência fotovoltaica de 36 por cento. Hoje, produzimos 200 a 600 megawatts de eletricidade a partir da energia solar, como no Parque Solar de Gujarat, na Índia, uma compilação de fazendas solares localizadas na região de Gujarat, que mostram uma capacidade instalada conjunta de 605 megawatts, e no Parque Solar de Golmud, na China, com uma capacidade instalada de 200 megawatts.
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