Por mais ambientalmente aceitável que a tecnologia solar seja global, existem algumas vantagens e desvantagens dos painéis solares. Essas vantagens e desvantagens e muito mais, foram discutidas neste artigo.
Ao longo das últimas décadas, a necessidade de energia sustentável tem causado um aumento em diversas fontes. E com mais campanhas sobre problemas ambientais, como esgotamento de recursos, a energia renovável é o novo foco.
Em substituição às fontes de combustíveis fósseis, fontes solares, eólicas, hídricas e geotérmicas estão sendo desenvolvidas para atender às demandas mundiais de energia. Muita pesquisa está sendo feita em nações desenvolvidas. Mesmo os países em desenvolvimento não ficam de fora, pois estão desempenhando seu papel com tanta capacidade técnica quanto têm.
A tecnologia solar é a que mais cresce e é a energia renovável mais utilizada no mundo. Bom como parece, não é perfeito. Existem vantagens e desvantagens que se obtém com o uso de painéis solares. Estes são os que serão examinados neste artigo. Com esse conhecimento, você pode pesar suas opções antes de decidir se vai buscá-las ou se buscará outras alternativas.
Conteúdo
O que são painéis solares?
Os painéis solares também podem ser chamados de módulos fotovoltaicos. Um painel solar é um arranjo de células solares fotovoltaicas juntas em uma folha. Cada célula fotovoltaica é composta por um semicondutor e tem a capacidade de gerar tensão e corrente elétrica quando exposta à luz.
Os painéis solares foram produzidos em massa pela primeira vez no ano 2000. Isso foi realizado por um cientista ambiental alemão e pela Eurosolar. Desde então, mais inovações foram feitas e mais painéis produzidos.
O material básico (ou seja, semicondutor) usado em painéis solares pode ser prata, silício ou. O silício é o mais utilizado. Os painéis solares podem ser feitos de uma única peça de silício (monocristalino) ou de várias peças de silício (policristalino). Os painéis policristalinos são geralmente de cor azul e mais baratos do que os painéis monocristalinos de cor preta.
Os painéis solares são comumente usados na geração de eletricidade em residências e indústrias. Além destes, os painéis solares também são usados em clínicas para refrigerar suprimentos médicos. Em estabelecimentos agrícolas, são utilizados como fonte de energia para irrigantes. Os painéis solares também podem ser combinados com outras fontes de energia renovável, como turbinas eólicas, para formar o que é conhecido como sistemas de energia híbridos.
No setor de transporte, os painéis solares são usados na fabricação de veículos solares. Eles também são usados em naves espaciais e em estações espaciais.
Como funcionam os painéis solares
O efeito fotovoltaico dos painéis solares permite que eles convertam a energia da luz em eletricidade. Esta função é iniciada por reações físicas e químicas que fazem com que as cargas elétricas externas criadas pelas células fotovoltaicas se movam em resposta ao campo elétrico interno na célula, fazendo com que a eletricidade flua.
Cada célula solar fotovoltaica é composta por duas fatias de semicondutores. Os semicondutores são ainda dopados com outros materiais para criar uma carga elétrica positiva ou negativa em cada fatia. O topo pode ser sobreposto com fósforo para aumentar os elétrons carregados negativamente. A parte inferior do semicondutor é ainda revestida com boro para reduzir as cargas negativas e aumentar as cargas positivas. Isso cria um campo elétrico na junção de silício.
Quando a energia da luz do sol atinge as células, ela libera os elétrons dos átomos, colocando-os em movimento. O campo elétrico faz com que os elétrons livres se afastem da junção. As placas condutoras de metal nas laterais da célula coletam ainda mais esses elétrons e os transferem para os fios.
Se os painéis forem usados para geração de eletricidade, baterias, inversores e controladores de carga serão necessários.
Os painéis solares são compostos de células solares fechadas em módulos solares. A disposição desses painéis em um telhado, no chão ou em uma parede é chamada de painel solar.
Quando o sol nasce, raios de luz incidem sobre os painéis. A quantidade de eletricidade gerada pelos painéis depende de alguns fatores, como a intensidade do sol, a hora do dia, a localização geográfica, a idade dos painéis, o número de painéis, a época do ano, etc.
Quando as horas médias de pico de sol variam, a saída de energia solar dos painéis também varia. Em algumas regiões, a média de horas de sol de pico pode ser inferior a 4.0 no mês de junho e 6.5 e superior no mês de dezembro. Com esses números, um painel solar de 80W produzirá cerca de 320W de energia solar por dia em junho e, em dezembro, com um valor médio de 6.5 horas de sol de pico, gerará cerca de 520W de energia solar por dia.
A saída dos painéis solares é afetada pela temperatura de operação da célula. Estima-se que esta temperatura varie 2.5% para cada 5 graus de variação de temperatura. Reguladores solares ou controladores de carga controlam a quantidade de carga que entra nas baterias. Se isso não for feito, a flutuação causada pelo aumento e queda da temperatura solar pode danificar as baterias. Alguns controladores de carga também convertem o excesso de tensão em corrente. Isso torna o carregamento mais rápido das baterias.
Se os painéis solares forem usados para alimentar dispositivos DC, os inversores não serão necessários. Mas quando os gadgets CA estão envolvidos, os inversores serão necessários. O trabalho de um inversor é converter DC em AC.
Vantagens dos painéis solares
Você sabia que existem vantagens e desvantagens nos painéis solares? Vamos rever brevemente as vantagens antes das desvantagens dos painéis solares.
Algumas destas vantagens advêm do facto de os painéis dependerem da energia solar, uma fonte de energia renovável e amiga do ambiente. Os painéis solares não emitem nenhum tipo de gás de efeito estufa enquanto atendem às nossas demandas de energia. Eles também são rentáveis a longo prazo. Além disso, a energia obtida dos painéis solares pode ser armazenada em baterias e usada quando não há luz solar.
Desvantagens dos painéis solares
Há também desvantagens associadas ao uso de painéis solares. Quando não montados em telhados, os painéis solares ocupam muito espaço terrestre. O custo de instalação costuma ser alto principalmente em países onde há o setor de energia pouco desenvolvido. Os painéis solares também dependem totalmente do sol. Quando não há luz solar, não haverá eletricidade para os usuários do painel solar.
Outras vantagens e desvantagens dos painéis solares foram discutidas neste artigo.
As 18 principais vantagens e desvantagens dos painéis polares
- Longa vida útil
- Ambiente amigável
- Renováveis
- Baixa manutenção
- A energia pode ser armazenada
- Energia subsidiada
- Sem faturas mensais
- Menos espaço é utilizado
- Aumento do valor da propriedade
- Melhorando a tecnologia
- Menos dependência de recursos energéticos não renováveis
- Riscos Baixos
- Alto custo
- Flutuação na Energia
- Influência de Elementos Naturais
- Baixa eficiencia
- Danos ao Meio Ambiente Terrestre
- Painéis solares não podem ser reciclados
Vantagens
1. Longa vida útil
Os painéis solares são muito duráveis. Eles podem servir por até 25 anos. Isso é muito longo quando comparado com outras fontes de energia.
2. Favorável ao meio ambiente
A exploração da natureza para resolver problemas energéticos tem causado muitos danos ao meio ambiente. Muitas florestas foram desmatadas e a desertificação reivindicando áreas nuas. Se isso continuar, cerca de 26 trilhões de toneladas de solo serão erodidos, as emissões de CO2 aumentarão, a camada de ozônio continuará sendo esgotada e as reservas de carvão, óleo mineral e gás natural serão esgotadas.
Como dito anteriormente, os painéis solares não emitem gases de efeito estufa, mas atendem às nossas necessidades energéticas. Há mais vantagens do que desvantagens dos painéis solares quando se trata de impacto ambiental. Se considerarmos a poluição sonora, os painéis solares são simplesmente os melhores, pois nenhuma forma de poluição sonora está envolvida.
Quando vamos além para avaliar o impacto do uso de painéis solares no ambiente atmosférico, os painéis solares não emitem gases de efeito estufa, portanto, não têm nada a ver com o efeito estufa e o aquecimento global. Eles não emitem uma quantidade significativa, de quaisquer poluentes do ar.
3. Sem faturas mensais
Ao contrário de outras fontes de energia, o uso de painéis não exige pagamento mensal para o fornecimento de energia elétrica. O uso de painéis solares reduz a carga de energia em áreas onde o preço da eletricidade é razoavelmente alto e aumenta continuamente. Essas áreas incluem a Austrália e a Alemanha.
4. Menos espaço é utilizado
Os painéis solares podem ser pendurados em telhados e paredes. Os telhados de nossas casas são grandes o suficiente para acomodar quantos painéis precisarmos para nos fornecer eletricidade suficiente. Quando esses espaços disponíveis forem ocupados com painéis solares, não haverá necessidade de mais espaço terrestre para montar nossos painéis. O caso não é o mesmo com geradores a gasolina ou diesel, energia hidrelétrica, turbinas eólicas e outras fontes de energia.
5. Renovável
Os painéis solares utilizam raios de luz ultravioleta do sol para fornecer eletricidade. Esta energia solar não requer qualquer forma de entrada humana para reabastecê-la. É fornecido pela natureza e está em constante fornecimento. Tudo o que precisamos fazer é montar nossos painéis corretamente e colocar outros componentes necessários no lugar.
6. Baixa manutenção
Os painéis solares requerem pouco esforço na manutenção. A manutenção de rotina realizada nos painéis envolve a limpeza das partículas de poeira que se acumulam na superfície dos painéis. As células podem ser destacadas e substituídas quando alguma for danificada.
A razão por trás da baixa necessidade de manutenção dos painéis solares é que eles permanecem na mesma posição por um longo período de tempo. Uma vez que os painéis tenham sido montados, eles podem permanecer lá por toda a sua vida útil.
7. A energia pode ser armazenada
Às vezes, o sol emite mais energia do que precisamos. Quando isso acontece, o excesso de energia pode ser armazenado em baterias para ser usado posteriormente.
Em algumas regiões, o excesso de energia gerado é comercializável. Isso significa que você pode vender sua energia extra em troca de algum dinheiro. Serviços como net metering e feed-in-tariff tornam isso possível.
8. Energia Subsidiada
O uso de painéis solares atrai alguns favores do governo em certas regiões. Esses governos às vezes decidem subsidiar o preço dos painéis para torná-los acessíveis a uma população maior. Outros patrocinam projetos que exigem o uso de células fotovoltaicas.
9. Aumento do valor da propriedade
O uso de painéis solares em uma propriedade (seja uma casa, escola, prédio de escritórios, etc.) aumenta o valor monetário dessa propriedade. Tal propriedade tem a chance de atrair mais compradores quando colocada para venda ou aluguel. Isso porque quem compra o imóvel tem a garantia de um fornecimento constante de energia elétrica.
10. Melhorando a Tecnologia
Desde a primeira produção em massa de painéis solares no início do século 21, muitas inovações foram feitas. A tecnologia solar como um todo é um trabalho em andamento. Esta é uma grande vantagem porque um bom número de limitações em torno do uso da tecnologia solar foram trabalhados com sucesso. Mais pesquisas estão sendo realizadas sobre como fazer melhorias neste setor da indústria de energia.
A necessidade de mais trabalho a ser feito também criou espaço para mais empregos em pesquisa, projeto e fabricação, criando espaço para mais pessoas se empregarem. Mesmo agora, a fabricação e montagem de painéis solares criam oportunidades de emprego para muitos.
11. Menor dependência de recursos energéticos não renováveis
O petróleo bruto é o recurso energético mais utilizado, infelizmente, não é renovável. O uso da energia solar reduzirá gradualmente nossa dependência do petróleo bruto.
12. Baixos Riscos
O uso de painéis solares para gerar eletricidade vem com um menor potencial de choques elétricos e quedas de energia. A geração atual é muito mais segura do que a da eletricidade tradicional.
Desvantagens dos painéis solares
13. Alto custo
Os painéis solares custam muito para serem construídos. O custo de compra é outra desvantagem porque os painéis solares são caros. Além do custo de painéis, baterias e inversores, se necessário, além do custo de compra de equipamentos solares. Quando se considera o valor gasto no transporte desses equipamentos, pode-se acabar gastando mais dinheiro na instalação de energia solar em casa do que na construção do prédio.
14. Flutuação na Energia
Às vezes, a intensidade do sol fica alta e outras vezes, baixa. Essa variação na temperatura da célula causa variação na corrente e tensão
15. Influência dos Elementos Naturais
A quantidade de energia gerada pelos painéis solares é influenciada por alguns elementos naturais, como condições climáticas, hora do dia e latitude.
Todos sabemos que nenhuma parte da superfície da Terra recebe radiação solar à noite. Durante esta hora do dia, ter painéis solares por si só equivale a apagão. Durante o inverno e as estações chuvosas, a energia do sol é geralmente muito baixa. Isso também limita a quantidade de energia que estará disponível para aqueles que dependem de painéis solares para eletricidade.
Outro fator disruptivo é a latitude. As regiões mais próximas do equador receberão mais energia solar do que aquelas mais distantes do equador.
16. Baixa Eficiência
A eficiência dos painéis solares é tão baixa quanto 15-20 por cento. Isso significa que 80-85 por cento da energia obtida do sol é perdida enquanto o restante é convertido em eletricidade.
17. Danos ao Meio Ambiente Terrestre
É verdade que os painéis solares ajudam a reduzir o volume de gases como o Óxido de Carbono IV associado ao fornecimento de energia. No entanto, os painéis solares representam uma ameaça ao ambiente do solo. Concentradores solares, por exemplo, que são... alteram a natureza da terra e das plantas terrestres. Além disso, o ar associado à reflexão da radiação solar pode alterar a direção do vento, o equilíbrio térmico e a umidade das áreas onde os painéis são montados.
Quando os painéis solares são colocados no solo ou em superfícies próximas a fontes de água potável, os fluidos ferventes de baixa temperatura nesses painéis podem, com o tempo, contaminar a água potável.
18. Painéis solares não podem ser reciclados
Atualmente, não existe tecnologia para reciclar painéis solares depois de terem excedido sua vida útil. A eliminação desses painéis é atualmente uma questão de preocupação global. Também não há medidas para reciclar cádmio quando usado em painéis.
Perguntas Frequentes:
O que acontece aos painéis solares após 25 anos?
25 anos pode ser considerado o menor tempo de vida dos painéis solares. A essa altura, sua eficiência caiu bastante e os semicondutores e outros materiais usados haviam expirado.
Os painéis solares danificam o solo?
Sim, eles fazem. Quando montadas no chão, as plantas não podem sobreviver abaixo dos painéis.
Por que os painéis solares são sempre colocados nos telhados?
Os painéis solares nem sempre são colocados nos telhados. No entanto, eles são frequentemente colocados lá por duas razões principais. A primeira é para utilizar o espaço já disponível em vez de espaços de terreno baldio. A segunda razão é ter os painéis mais próximos do sol e mantê-los em contato direto com a radiação solar.
Existem desvantagens de painéis solares em telhados?
Sim, existem. Painéis solares em telhados (especialmente quando os materiais de cobertura não são fortes o suficiente) colocam muito peso nos telhados, causando vazamentos e deformações nos telhados.
Os painéis solares funcionam à noite?
Não, eles não.
Quanto tempo duram os painéis solares?
Os painéis solares podem servir por 25 a 50 anos.
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É bom que você mencionou como os painéis solares podem servir por até 25 anos. O preço da eletricidade tem aumentado ultimamente, então minha família está tentando pensar em maneiras de como poderíamos economizar algum dinheiro quando se trata de eletricidade. Ouvi dizer que a energia solar se pagaria a longo prazo, então talvez devêssemos solicitar serviços de instalação de painéis solares.