A dependência de combustíveis fósseis traz muitos problemas, desde danos à Terra até a poluição da atmosfera e das águas. A energia solar oferece energia sem a necessidade de queimar combustíveis fósseis. Em sua forma básica, não precisa de rede de distribuição porque desce do céu. Está em intenso desenvolvimento como fonte de energia elétrica, mas às vezes suas aplicações podem ser muito menores e mais simples.
A energia solar oferece muitos benefícios
A energia solar oferece energia limpa. Não apresenta o risco de um derramamento nuclear, mas na verdade é uma liberação de radiação, apenas parte da qual é luz visível. Ele pode ser dimensionado para qualquer tamanho ou complexidade, desde aquecer uma sala através de uma janela até fornecer energia à rede elétrica.
A Union of Concerned Scientists lista inúmeros benefícios, começando com a energia solar sendo inesgotável e gratuita. A atratividade da produção de energia solar varia com a economia do investimento em equipamentos e a competição de custos dos combustíveis fósseis. A Scientific American estima que o custo da energia solar cairá abaixo do custo médio atual da energia em 2018 ou 2020.
Maneiras comuns de colher energia solar
O calor solar radiante é facilmente capturado por estufas de vidro simples e por janelas residenciais. A energia solar "concentrada" usa enormes conjuntos de espelhos para focar a luz do sol em uma torre central, que aquece a água para gerar vapor que pode ser usado para gerar eletricidade.
As células fotovoltaicas (PV) convertem a luz solar diretamente em eletricidade por meio do efeito fotoelétrico. A NASA descreve como os semicondutores de silício nas células capturam energia dos fótons da luz solar, que desalojam elétrons no semicondutor, criando uma corrente. Grupos de células formam módulos e os módulos se combinam em matrizes maiores. Eles podem ser configurados para produzir qualquer combinação de tensão e corrente.
Aplicações de energia solar em grande e pequena escala
A Administração de Informação de Energia dos EUA define usinas solares em "escala de utilidade" como aquelas que geram pelo menos um megawatt de eletricidade. A Califórnia lidera os Estados Unidos na produção de energia solar; em 2013, 1,9 por cento da energia da Califórnia veio da energia solar e, em 2014, o número mais do que dobrou para 5 por cento. O EIA dos EUA coloca a produção de energia solar fotovoltaica do país em 16.000 megawatthours (MWh) em 2005 e aumentando para 15.874.000 MWh em 2014. Aplicações em pequena escala de energia solar também são úteis, como as unidades de 5 watts instaladas na patrulha rodoviária de Ohio cruzadores para alimentar o equipamento eletrônico a bordo sem a necessidade de ligar o motor do carro, economizando combustível fóssil e vida útil da bateria.
Uma variedade de usos de energia solar
As Nações Unidas estimam que, em muitos climas, os sistemas residenciais solares térmicos podem fornecer de 50 a 75 por cento das necessidades de água quente de uma casa. Pequenas unidades fotovoltaicas autônomas podem alimentar sinais de alerta na estrada ou até mesmo iluminação paisagística, mas, como estão fora da rede, precisam de baterias para armazenar energia quando a luz solar não está disponível. Matrizes de energia solar residencial normalmente se conectam à rede como um backup e têm a vantagem de permitir que o proprietário venda o excesso de energia, dependendo dos regulamentos do provedor de energia local.