Qual é a energia do futuro?

A eletricidade é um dos fenômenos que mais causou revolução ao ser descoberto e é uma das grandes responsáveis pelo avanço da humanidade. Hoje a energia elétrica é fundamental aos seres humanos, ela está presente de alguma forma em praticamente todos os lugares. Sabendo desta importância e até dependência da eletricidade muitas pesquisas são realizadas para que se melhore o desempenho das formas de gerar energia e mesmo de novas fontes geradoras de energia elétrica. O Ideal seria que a energia fosse gerada sem agressão ao meio ambiente de uma forma infinita e o mais barato possível.

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Além destas preocupações, a busca de uma nova fonte de geração de energia se dá graças a analise das formas de geração de energia atuais. Quase toda energia consumida no Brasil é proveniente de Hidrelétrica. Porém, após sermos castigados por severos tempos de seca e crises hídricas ficou claro como esta forma de geração de energia é falha. O maior problema de se usar uma hidrelétrica como fonte principal de energia é a dependência de questões meteorológicas para o funcionamento pleno desta usina. Além de que a água é usada para o consumo em outras atividades humanas.

Na situação da falta das Hidrelétricas, entram em ação as usinas Termelétricas. São usinas mais complexas, porém muito flexíveis no que se diz respeito a “ligar e desligar” a usina. O problema é que esse tipo de usina emite poluentes, e para ser construída e entrar em funcionamento é necessário uma série de processos burocráticos, o que pode levar anos. A geração de energia através dos ventos, energia eólica, também pode ser colocada em questão, porém, não é uma fonte de energia regular, levando em conta que não existe uma regularidade dos ventos. A partir disto, as grandes concorrentes ao título de energia do futuro são a energia solar e a energia nuclear.

Usinas solares

Usinas solares são denominadas como instalações que usam grande número de painéis solares fotovoltaicos para gerar energia elétrica. Estes painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, que captam a radiação solar, que ocasiona em uma diferença de potencial, gerando energia elétrica. As células solares contam com o efeito fotovoltaico para absorver a radiação solar e fazem a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.

Funcionamento de uma Usina Solar

A conversão direta de energia solar em energia elétrica ocorre pelos efeitos da radiação solar sobre determinados materiais, geralmente semicondutores. No efeito fotovoltaico, os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia elétrica por meio do uso de células solares. No efeito fotovoltaico, os elétrons transitam a partir da incidência luminosa e são transferidos entre diferentes bandas de energia (bandas de valência para bandas de condução) dentro do próprio material da célula solar, resultando em uma diferença de potencial (tensão).

Imagem descritiva de uma Usina Solar.

Custos de uma Usina Solar

Geralmente os custos com a energia solar são altos. Mas isso não serve como justificativa para a não aplicação desta fonte de energia, uma vez que os gastos com a construção de uma hidrelétrica, por exemplo, são grandes. Da mesma forma que as hidrelétricas pagam este investimento de construção no decorrer de seu funcionamento, as usinas solares também são capazes de pagar seu custo de investimento durante seu funcionamento. Além de que, por não ser muito usada, não existe mercado competitivo no que se diz respeito aos preços dos componentes usados na geração de energia solar.

Energia solar como energia do futuro

A energia solar é uma forte candidata a ser a energia do futuro por ser muito promissora. O efeito fotovoltaico foi observado pela primeira vez em 1839, por Alexandre-Edmond Becquerel, a partir daí não foram feitos muitos estudos sobre este efeito. Caso a energia solar fosse amplamente empregada, novos estudos surgiriam para aumentar a eficiência da utilização das células solares. Outro ponto favorável a esse tipo de geração é que o principal responsável pela geração de energia é o sol. A radiação solar é encontrada em abundancia no planeta, além de ser uma fonte infinita, uma energia limpa e que não emite nenhum tipo de poluente.

Usina Termo Nuclear ou Atômica

Instalação a qual se dedica a produzir eletricidade através de energia nuclear, caracterizada pelo uso materiais radioativos que através de uma ação nuclear produzem calor. As centrais nucleares usam este calor para gerar vapor e movimentar uma turbina acoplada a um gerador, produzindo energia elétrica. A princípio pode parecer complexo, mas as usinas nucelares usam o mesmo princípio de funcionamento das termelétricas.

Funcionamento de uma Usina Nuclear 

As centrais nucleares apresentam um ou mais reatores, que são compartimentos impermeáveis à radiação, cujo no interior são colocados barras ou outras configurações geométricas de minerais com algum elemento radioativo, em geral urânio. No processo de decomposição radioativa estabelece-se uma reação em cadeia que é sustentada e moderada mediante o uso de elementos auxiliares do tipo de tecnologia empregada.

Diagrama esquemático de uma central nuclear PWR.

Custos de uma Usina Nuclear

Hoje os custos aplicáveis na construção de usinas nucleares são baixos, cada vez menos se investe nestas usinas, e um dos principais fatores que contribuem para isso é a questão econômica. A energia nuclear é uma forma cara de produzir energia. Além do grande tempo de planejamento, aprovação e construção.

Energia nuclear como energia do futuro

A energia nuclear pode ser considerada a energia do futuro principalmente por usar como fonte de energia uma fonte renovável. Além de que com pouca quantidade de urânico, por exemplo, é possível produzir energia por muito tempo. Na França, 80% da energia elétrica consumida no país é de fonte nuclear. As usinas nucleares são menos poluentes pelo fato de não queimarem combustíveis foceis no processo de obtenção de calor e vapor, por isso não emitem poluentes na atmosfera.

Não é possível determinar quais destas fortes candidatas será de fato a energia do futuro. O que se sabe é que a dependência de hidrelétricas é desfavoráveil em um cenário de escassez e racionamento de água. Por isso, estudos devem ser feitos para que haja o levantamento de uma fonte adequada de energia, proporcionando assim a continuidade do desenvolvimento da humanidade através da energia elétrica.

Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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