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Energia solar

Sistemas passivos de energia solar absorvem o calor diretamente do sol, sem usar equipamentos mecânicos nem elétricos, e a energia não pode ser coletada ou armazenada. Sistemas ativos de energia solar usam a energia solar para aquecer um líquido por meio de equipamentos mecânicos e elétricos para coletar e armazenar a energia capturada do sol. Células solares fotovoltaicas capturam a energia da luz solar e a transformam diretamente em energia elétrica. Seu uso é limitado pela disponibilidade de luz solar. Versão original criada por Khan Academy.

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RKA10JV - E aí, pessoal! Tudo bem? Nesta aula, vamos falar a respeito de energia solar. E, se você não sabe, o Sol está a cerca de 149 milhões e 600 mil quilômetros de distância da Terra, o que significa que leva cerca de oito minutos para a luz do Sol atingir a Terra. Mas ainda é perto o suficiente para aproveitarmos a energia solar. E por que utilizamos essa energia? É uma energia renovável e principalmente inesgotável. Além disso, é uma energia limpa. Cada vez mais estamos recorrendo à energia solar para aquecer nossas casas, ou gerar eletricidade diretamente. E o primeiro tipo de aquecimento solar do qual falaremos é chamado de passivo. E como o nome sugere, o passivo acontece sem muito trabalho da nossa parte. Na minha opinião é o equivalente a você tomar um sol. E é por isso que no mundo todo esse método é o mais barato e acessível. E essas casas podem ser aquecidas passivamente com alguns materiais. Materiais como pedra, concreto e adobe absorvem muito calor do Sol durante o dia e liberam durante a noite. E se usarmos essa casa de adobe como exemplo, as paredes grossas e as janelas pequenas embutidas mantêm a casa protegida do sol durante o dia. E então à noite o material de argila que é feito libera energia térmica que armazenou ao longo do dia. Portanto, essa casa em particular está localizada em Santa Fé, Novo México, e muitas casas que estão em áreas desérticas como essa são feitas de argila, e por um bom motivo, são assim porque durante o dia locais desérticos ficam muito quentes, e a argila absorve o calor, mantendo o interior da casa bem fresco. Então, à noite, essas áreas podem ficar muito mais frias. E no Hemisfério Norte, algumas casas são construídas com janelas voltadas para o sul, o que aumenta o número de horas que a luz do Sol entra na casa. Essas são formas de aquecer passivamente uma casa, mas pode haver situações onde você queira apenas bloquear o calor e a luz do Sol para resfriar a casa. Por exemplo, a cor do telhado pode fazer uma grande diferença em quanto calor é ou não armazenado em uma casa. Pintar o telhado de uma cor clara vai refletir a energia do calor do Sol. É algo muito parecido com usar camisa branca em um dia quente. Há também um tipo especial de telhado chamado de telhado verde, onde as plantas são cultivadas no toldo da casa para fornecer um isolamento adicional. Eu particularmente nunca vi uma. E eu posso imaginar o quão bonita fica na primavera com flores muito lindas. Além do isolamento térmico, fica com uma aparência incrível. Mas enfim, você também pode criar árvores ao redor da casa ou adicionar toldos acima da janela. E para usar a energia solar de uma forma diferente, podemos passar das técnicas passivas para as ativas. Por exemplo, algumas casas têm grandes painéis que são colocados no telhado que são chamados de coletores solares. Esses coletores funcionam aquecendo o fluído dentro deles. Em seguida, usam bombas ou ventiladores para circular esse fluido e transferir o calor para a casa para aquecer o ar ou então a água. Portanto, o uso dessas bombas ou ventiladores faz com que o aquecimento seja ativo e não mais passivo. E uma alternativa diferente, se acontecer de você ter uma área muito grande, é um sistema de energia solar concentrada, ou SEC, que é basicamente um monte de refletores que concentram essa energia solar. E um tipo específico usa espelho para refletir essa energia solar em uma única torre. Com isso, a energia pode ser usada para ferver água, criar vapor e, por fim, gerar eletricidade. O maior sistema solar concentrado dos Estados Unidos está localizado no deserto Mojave, bem próximo à fronteira da Califórnia com Nevada. É chamada de sistema de geração elétrica solar IVANPAH. E você pode ver que existem três conjuntos de círculos concêntricos com espelhos que refletem a energia térmica em torres individuais. Existem centenas de milhares de espelhos, tem uma grande quantidade de terra e pode abastecer mais de 100 mil residências na Califórnia. A desvantagem deste sistema é que custa muito dinheiro e espaço no início e, se o tempo estiver ruim, ele não funciona tão bem assim. Há também relatos de que anos atrás, centenas de pássaros literalmente foram queimados enquanto voavam entre os espelhos e torres. Então, você pode imaginar a quantidade de energia térmica que está sendo refletida nos espelhos, não é? Por outro lado, esses refletores podem ser mais baratos de manter do que outras tecnologias e podem fazer o uso de grandes extensões do deserto que já estão vazias mesmo, não é? E, por fim, outra maneira de aproveitar a energia do Sol é por meio de células fotovoltaicas. E se quisermos saber o significado dessa palavra, "foto" significa luz e "volt" significa a unidade de força elétrica. Então fotovoltaica significa passar a usar a luz para produzir força elétrica. Essa ideia veio em 1.905, quando Einstein publicou pela primeira vez um artigo sobre o assunto. Ele ganhou o Prêmio Nobel por seu conceito de efeito fotoelétrico que diz que quando a luz incide sobre o metal, faz com que os elétrons sejam ejetados e isso gera uma corrente elétrica. As células fotovoltaicas são usadas em fazendas solares, nos telhados das casas, e você pode até ter a sua própria calculadora movida a energia solar. Esse tipo de eletrônico funciona melhor ao ar livre, ou então em uma sala em que bata a luz, o que pode ser uma desvantagem em alguns casos, não é? Outra desvantagem é que você vai ter que instalar grandes quantidades de painéis para gerar eletricidade suficiente, digamos, para uma casa, o que pode ser caro. Além disso, você deve ter certeza que não vai mudar tão rápido, pois vai dar muito trabalho, não é? Por outro lado, a instalação de painéis solares em uma casa reduz os custos de eletricidade e a sua pegada de carbono. Enfim, essas foram algumas maneiras de aproveitar a energia do Sol, tanto o seu calor, quanto a sua luz. Eu espero que esta aula tenha lhes ajudado. E até a próxima, pessoal!