Impiantisolare sono centrali di produzione di energia elettrica che catturano l'energia dal radiazioni elettromagnetiche rilasciato da Sole. Il sole produce una grande quantità di energia sotto forma di leggero e calore. Una piccola parte di questa energia può essere utilizzata per produrre elettricità in modo pulito e sostenibile.
Cos'è l'energia solare?
Energiasolare è un termine usato quando ci si riferisce alle diverse forme di energia provenienti dal sole. Stelle come il Sole producono energia attraverso il fusione atomica nel idrogeno. In questo processo si perde parte della massa degli atomi combinati, trasformandosi in onde elettromagnetiche, che abbracciano un ampio spettro di frequenze: dall'infrarosso (calore), alla luce visibile, ai raggi ultravioletti, alle radiazioni gamma.
Parte di questa immensa quantità di energia sotto forma di onde elettromagnetiche raggiunge la Terra, riscaldandola e favorendo il mantenimento delle diverse forme di vita esistenti. Con il progresso della fisica e lo sviluppo di nuovi materiali, abbiamo imparato a utilizzare la radiazione solare per produrre
elettricità senza generare inquinamento o causare gravi impatti ambientali. Questo è possibile attraverso il cellulefotovoltaico.Vedi anche: storia dell'elettricità
Cosa sono le celle fotovoltaiche?
A cellulefotovoltaico sono dispositivi elettronici in grado di convertire la luce in energia elettrica attraverso un fenomeno chiamato effetto fotoelettrico. Questo fenomeno fu scoperto dal fisico tedesco Albert Einstein nel 1905, che gli valse il premio Nobel per la fisica nel 1922. L'invenzione della prima cella fotovoltaica, invece, è attribuita al fisico francese Alessandro-EdmondBequerel. All'epoca Becquerel aveva solo 19 anni.
Al effetto fotoelettrico, la luce si comporta come una particella (fotone) che, in caso di collisione con determinati materiali, fornisce energiacinetica abbastanza grande da consentire ai suoi elettroni di "saltare" fuori dal materiale. Questi elettroni espulsi sono chiamati fotoelettroni.
Quando leggiamo del funzionamento delle celle fotovoltaiche, utilizzate nei pannelli solari, è comune trovare diverse designazioni, come ad esempio È fattofotoelettrico e È fattofotovoltaico. Fondamentalmente, è lo stesso fenomeno, però, nel È fattofotoelettrico, la luce incidente su una superficie espelle gli elettroni all'interno di quel materiale; al È fattofotovoltaico, l'incidenza della luce favorisce a differenza di potenziale elettrico, che a sua volta porta alla formazione di a catenafotoelettrico.
Come funziona l'impianto solare?
La cattura dell'energia solare funziona attraverso l'uso di pannelli formato dall'associazione di un gran numero di celle fotovoltaiche, note anche come cellulesolare. Queste cellule sono fatte di materiali semiconduttori in grado di assorbire ampie aree dello spettro solare. Attualmente, la maggior parte delle celle solari utilizza il silicio nel tuo stato cristallino per la produzione di energia elettrica.
Guardaanche: Modi per ottenere energia solare
Il progresso tecnologico ha permesso la produzione di celle solari che utilizzano cristalli singolinelsilicio per la produzione di energia elettrica. Queste celle sono molto più efficienti e anche più costose delle tradizionali celle solari in silicio cristallino.
Anche il vetro utilizzato per coprire i pannelli solari gioca un ruolo importante: sono they pocoriflessivo, lasciarlo passare quasitutti la luce che li investe. A tale scopo vengono prodotti con un bassissimo contenuto di ferro e altri metalli.
La combinazione di nuovi materiali fotovoltaici e vetri poco riflettenti consente la realizzazione di celle solari sempre più efficienti. Attualmente ci sono già celle fotovoltaiche con 26% di efficienza, cioè queste cellule sono in grado di trasformare il 26% dell'energia luminosa che viene irradiata su di esse in energia elettrica. Poiché la potenza per metro quadrato irradiata dal Sole al livello del mare è 1400 Watt/m², una piastra solare di 1 m² sarebbe in grado di generare fino a 365 W.
Si stima che un'area di 496millekm² (circa il 25% dell'area del deserto del Sahara o dell'intero territorio della Spagna) i pannelli solari potrebbero produrre energia sufficiente per il mondo intero.
centrali solari termiche
Oltre a catturare l'energia solare attraverso i pannelli solari, ci sono anche centrali elettrichetermosolare. Queste piante reindirizzano la radiazione solare attraverso specchi concavi indicò una torre, che a sua volta contiene una grande quantità di acqua, solitamente mista a sale. IL grandetemperatura e il altopressioni vapore colpito vengono utilizzati per spostare grandi turbine.
Vedere una rappresentazione di un impianto termosolare.
Vantaggi e svantaggi dell'energia solare
→ Vantaggi
Non emette sostanze inquinanti;
Bassa spesa di manutenzione;
Ottimo accesso, a causa della grande incidenza solare in Brasile;
Strutture che non occupano molto spazio.
→ Svantaggi
Dipendenza dal clima, poiché fattori come la neve o la pioggia influenzano direttamente la produzione di energia;
Difficoltà di archiviazione;
Bassa potenza rispetto alla combustione di combustibili fossili;
I luoghi lontani dall'equatore ricevono meno sole e, quindi, sono meno adatti a utilizzare questa forma di energia.
Quanto costa l'energia solare?
oh prezzonelproduzione Le celle solari sono diminuite negli ultimi anni, riflettendosi nel prezzo pagato dai consumatori finali. Nonostante ciò, il costo per l'installazione residenziale di questo tipo di energia è ancora elevato e può variare tra BRL 10.000 e BRL 50.000, in base al consumo di ciascuna residenza.
L'acquisto, l'installazione e l'approvazione di pannelli solari sufficienti a generare elettricità per una casa media, circa 3300 kWh durante il zenitsolare (sole mezzogiorno, mezzogiorno circa), con quattro persone, può avere un costo di fino a BRL 20.000. Nonostante il suo alto valore, i costi di installazione di questa apparecchiatura sono velocementeconvertito. Alcune stime indicano che, tra i 5 e i 7 anni, l'intero costo si ribalta, visto il prezzo del kWh do Brasil, uno dei più alti al mondo.
Parchi solari in Brasile e nel mondo
I pannelli solari sono utilizzati per produrre elettricità.
→ I più grandi parchi solari in Brasile
La potenza installata sotto forma di centrali solari in Brasile è di circa 1,19 GW, provenienti da diversi parchi solari sparsi su tutto il territorio nazionale. Dai un'occhiata alla lista qui sotto!
ParcoSolareNuovoOlinda: produce circa 292 MW attraverso 930mila pannelli solari e serve circa 300mila abitazioni.
Parco SolareItuverava: genera 254 MW, servendo 268mila abitazioni.
Parco SolarenelBeneGesùdàpatella: produzione di 158 MW di energia, distribuita a 166mila abitazioni.
Parco SolarenelbellissimoOrizzonte: serve circa 108.000 famiglie, producendo fino a 103 MW di energia.
Parco SolarenelPirapora: In futuro, potrebbe diventare la più grande centrale solare del Brasile, generando anche 400MW di elettricità.
→ I parchi solari più grandi del mondo
Solarestella (USA): potenza generata fino a 579MW.
topazioSolare Fbraccio (USA): 550 MW di potenza.
desertoluce del sole SCiao Fbraccio (USA): potenza di picco di 550 MW.
Longyangxia (Cina): capacità di generazione di 480 MW.
ComplessoBenban (Egitto): nel 2019 sarà il più grande impianto solare al mondo, con una capacità installata di 1,8 GW.
Attualmente, circa l'1% di tutta l'elettricità prodotta nel territorio brasiliano proviene dall'energia solare, nonostante il Brasile abbia il maggior potenziale solare al mondo. Anche così, il paese produce meno energia da fonti solari che Germania, il cui potenziale solare è inferiore al potenziale delle regioni meno soleggiato in Brasile.
Di Me. Rafael Helerbrock
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-funcionam-as-usinas-solares.htm
