Nanocristais criam células solares de alta eficiência

Pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, demonstraram que é possível capturar os elétrons perdidos pelas células solares e direcioná-los para o circuito elétrico.

A descoberta, segundo eles, abre a possibilidade de construir células solares com eficiência de duas vezes a três vezes maior do que as atuais, que raramente superam os 20%.

Os elétrons capturados são aqueles que normalmente escapam do circuito da célula solar e se perdem no ambiente na forma de calor.

Elétrons quentes

Na maioria das células solares atuais, os raios do Sol incidem sobre a camada superior das células, normalmente feita de silício cristalino.

O problema é que muitos elétrons no silício absorvem quantidades excessivas da energia solar e irradiam essa energia para fora da célula solar, na forma de calor, antes que ela possa ser aproveitada.

Uma primeira abordagem para aproveitar essa energia consiste na transferência desses "elétrons quentes", tirando-os do semicondutor e levando-os para um fio, ou circuito elétrico, antes que eles percam energia.

Mas os esforços para extrair esses elétrons dos semicondutores tradicionais de silício ainda não tiveram sucesso.

Nanocristais

No entanto, quando esses semicondutores são construídos na forma de estruturas extremamente pequenas, medindo poucos nanômetros, eles formam os chamados pontos quânticos, nanocristais que possuem propriedades diferentes do silício cristalino normal.

"A teoria diz que os pontos quânticos devem retardar a perda de energia na forma de calor," conta William Tisdale, que realizou os experimentos deste novo estudo. "A grande questão para nós era saber se poderíamos também acelerar a extração e a transferência dos elétrons quentes o suficiente para agarrá-los antes que eles resfriassem."

Tisdale e seus colegas demonstraram que pontos quânticos feitos de um outro semicondutor, o seleneto de chumbo, em vez de silício, são capazes de capturar os elétrons ainda "quentes".

A seguir, os elétrons foram direcionados para uma camada de dióxido de titânio, um outro material semicondutor barato e largamente utilizado na indústria. O dióxido de titânio funciona como um fio para levar os elétrons para o circuito elétrico, elevando a potência de saída do circuito.

Células solares de pontos quânticos

Extrapolando os resultados do rendimento verificado no experimento, os cientistas calculam que é possível construir células solares de pontos quânticos com uma eficiência de 66%, praticamente três vezes mais do que as células solares disponíveis comercialmente.

"Este é um resultado muito promissor," disse Tisdale. "Nós demonstramos que você pode arrancar os elétrons quentes muito rapidamente - antes que eles percam sua energia."

O trabalho, contudo, ainda está no início. Agora os cientistas precisam construir células solares reais, usando os pontos quânticos de seleneto de chumbo e verificar cuidadosamente seu funcionamento, eventualmente escolhendo outros materiais.

O uso do dióxido de titânio também precisará ser revisto ou otimizado. Embora ele capture os elétrons quentes, os elétrons perdem parte de sua energia no próprio material. Eventualmente uma nova arquitetura de construção das células solares possa resolver o problema.

De qualquer forma, os resultados deixaram os cientistas animados. "Eu me sinto confortável em dizer que a energia solar está para se tornar um grande componente da nossa oferta energética no futuro," disse Eray Aydil, coordenador do estudo.

Fontes: http://petee01.ctlab.ufsm.br/petee/?q=noticias/nanocristais-criam-c%C3%A9lulas-solares-alta-efici%C3%AAncia

●●● Postado por Thais Barcella.

RN alcançará autossuficiência de geração de energia neste ano

O Rio Grande do Norte alcançará neste ano a autossuficiência em capacidade de geração de energia. A demanda média do estado é de 600 MW e a capacidade atual de geração é de 510,1 MW através das termelétricas Vale do Açu (Termoaçu), de 340MW, Potiguar I (53MW), Potiguar III (66MW), além das eólicas Rio do Fogo (49,3MW) e Macau (1,8MW).

De acordo com o secretário de Energia do Rio Grande do Norte, Jean Paul Prates, com a entrada em operação prevista para este ano dos parques eólicos de Alegria I e II, que juntos somam 151,8 MW, o estado atingirá 661,9 MW de capacidade instalada, superando a necessidade de consumo.

Com a entrada em 2012 das usinas eólicas negociadas no leilão de eólicas, realizado no último dia 14 de dezembro, o estado terá condições de gerar mais que o dobro da energia que consome. Dos 1.805 MW comercializados, o Rio Grande do Norte vai abrigar 657 MW. Para Prates, o resultado do certame já era o esperado. "Surpreendeu as outras pessoas que viam o Rio Grande do Norte como um estado atrasado ou menos importante economicamente mas, para nós que fizemos o trabalho, não foi uma surpresa".

A preparação do Rio Grande do Norte para conseguir receber os 23 empreendimentos dos 71 projetos começou tempos antes do leilão e foi dividido em três fases. A primeira delas, segundo Prates, foi organizar a informação setorial da área eólica e conhecer o potencial de projetos e suas necessidades. A segunda etapa consistia na busca pela atratividade, seguida por uma maior competitividade.

Com investimentos de aproximadamente R$ 3,5 bilhões, os projetos aprovados devem gerar entre 3 e 4 mil empregos, segundo Prates. "Se se mantiver um certo fluxo de leilões acontecendo, novos parques se instalando, esta média de emprego deve ser mantida ao longo de quase uma década", explicou.

Para que empresas possam se instalar no estado, estão sendo disponibilizados "todos os incentivos em nível estadual possíveis e admitidos por lei", ainda de acordo com o secretário. O executivo informou ainda que o Rio Grande do Norte e o Ceará estudam a criação de um polo industrial bilateral eólico. "Os governadores dos dois estados conversarão este ano para, em vez de competirmos predatoriamente, fazermos uma parceria e ter este polo bilateral. Quando as empresas se instalam próximo às divisas, elas geram emprego para os dois estados".

A fonte de geração solar também é um dos focos do Rio Grande do Norte. De acordo com Prates, o estado pretende promover no próximo mês de fevereiro um seminário com especialistas, agentes do governo, do setor elétrico e investidores para obter conclusões sobre a viabilidade da energia solar no Brasil e especificamente no Rio Grande do Norte. "A gente tem um foco em energias renováveis muito forte com as eólicas na liderança, mas sem esquecer da energia solar, que tambem precisa passar pelo mesmo processo de discussão, como viabilização, organização da informação, atratividade e competitividade".

Em um acordo com a Petrobras, o estado quer implantar uma usina experimental solar térmica, de 30 MW, no Vale do Açu. Segundo Prates, a usina será baseada no mesmo princípio que a Termoaçu, ou seja, quando não tiver gerando energia, a unidade deve gerar vapor para a injeção nos poços de petróleo. O início da operação está previsto para o fim do próximo ano.

Fontes: http://WWW.salvino.com.br/curiosidades/

●●● Postado por Dayana C. Rodrigues.

A Corrida da Energia Solar

O que Estados Unidos, Egito, Jordânia e China têm em comum? Todos estão investindo em energia solar. Após um período de queda de investimentos durante a crise, o setor está de novo em alta, puxado pelos estímulos do governo norte-americano e pelo desenvolvimento da indústria de painéis solares na China.


Faltam investidores para o Egito

O Egito acaba de anunciar a construção de uma usina de Energia Solar de 100 megawatts. O país tem um ousado plano de estímulo à energia renovável, que prioriza os painéis solares e a energia eólica. Além da crescente demanda interna, o país acredita que poderá exportar esse tipo de energia limpa para a Europa. A mesma lógica move o planejamento da Jordânia: o uso dos amplos espaços vazios no deserto para a instalação de gigantescas usinas de painéis fotovoltaícos.

Há alguns anos, o norte da África é visto como o lugar ideal para a instalação de centrais solares com a distribuição para a Europa e Oriente, mas os custos para o desenvolvimento de projetos ainda dificultam a atração de investidores. A usina no Egito deverá custar US$ 700 milhões e tem financiamento previsto por uma série de instituições, incluindo o African Development Fund e o Banco Mundial.

Recursos liberados nos Estados Unidos

Na semana passada, o presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, anunciou US$ 2 bilhões em garantias de crédito para dois projetos na área de energia solar. O primeiro é o projeto da empresa espanhola Abengoa, que construirá uma das maiores plantas solares do mundo no Estado norte-americano do Arizona. O outro é o da Abound Solar Manufacturing, que tem sua sede no Estado do Colorado, e construirá uma fábrica de painéis solares de última geração.

Coincidência ou não, a Abengoa é uma das fundadoras do consórcio Desertec Industrial Initiative, cujo objetivo é a instalação de usinas solares em regiões desérticas do Norte da África para a produção de energia para o uso local e exportação para a Europa.

A China como grande Potência

A China, por sua vez, vem se posicionando no mercado global como a principal produtora de equipamentos para o setor de energia solar. A produção chinesa já provocou fortes quedas nos preços dos painéis, o que vem provocando reações nos Estados Unidos e Europa, que pretendem ver florescer suas indústrias de energia renovável. A China anunciou recentemente a construção do Solar Valley City, um novo centro nacional para produção, pesquisa, desenvolvimento e educação em torno de tecnologias de energia solar. O projeto pretende ser a maior base de produção de energia solar no mundo e se inspira no Vale do Silício, na Califórnia.

Enquanto isso, outras empresas chinesas marcam posição no mercado global. A Yingli Solar, uma das maiores fabricantes de painéis fotovoltaícos do mundo, foi a primeira companhia chinesa a patrocinar uma Copa do Mundo de futebol. A empresa forneceu painéis fotovoltaícos para 20 centros esportivos na África do Sul.

Fontes: Jornal Zero Hora - Nosso Mundo Sustentável - Dia 26 de julho de 2010.

●●● Postado por Thais Barcella.

Energia Solar

É o nome dado a captação de energia vinda do Sol que posteriormente será transformada para uso humano.
Ela pode ser obtida de forma direta, ou seja, apenas uma transformação é necessária para que ela seja utilizável, isso ocorre quando a luz solar atinge as células fotovoltaicas e é diretamente convertida em eletricidade. Ou de forma indireta, quando precisará haver mais de uma transformação para que seja utilizável, nesta, é necessário que seja construído usinas em áreas de grande insolação, pois a energia solar atinge a Terra tão dispersamente que requer captação em grandes áreas (nesses locais são espalhados diversos coletores solares).
Algumas vantagens de aderir a este método são:

► Não polui durante seu uso;
► É excelente em lugares remotos ou de difícil acesso pois sua instalação em pequena escala não obriga grandes investimentos em linhas de transmissão;
► E em locais tropicais, como o Brasil, ela é viável em praticamente todo o território.

Mas como tudo tem seus prós e contras, aqui vão as desvantagens:

► Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado;
► Os preços são muito elevados;
► Existe variação na quantidade produzida de acordo com o clima (chuvas, por exemplo), além de que à noite não existe produção alguma, obrigando que existam meios de armazenamento de energia produzida durante o dia;
► Locais com latitudes médias e altas sofrem quedas bruscas de produção durante o inverno por terem menor disponibilidade diária de energia solar.

Apesar de ela ser uma boa dica para alternativas que não sejam tão prejudiciais ao meio ambiente por ser renovável e limpa, é pouco usada por ter seus custos de instalação muito elevados, necessitando de maiores pesquisas e maior desenvolvimento tecnológico para tornar-se mais eficiente e viável economicamente.

Curiosidade:
Em Israel, aproximadamente 70% das residências possuem coletores solares e outros países com destaque na utilização da energia solar são os Estados Unidos, Japão e Indonésia.

Fontes: http://www.brasilescola.com/geografia/energia-solar.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar

●●● Postado por Lilian Batisti.