Efeitos positivos da energia solar

A radiação solar é fundamental para a vida na Terra, fornecendo o suprimento incessante de energia que abastece quase todos os ecossistemas do planeta. Além de tornar nossa própria existência possível, a energia solar há décadas atrai a atenção como uma alternativa limpa e renovável aos combustíveis fósseis. Embora atualmente forneça apenas uma fração da energia global, a indústria solar é um componente em rápida expansão do setor de energia renovável. Enquanto o debate certamente continua sobre o custo, praticidade e desempenho de instalações solares em escala industrial, a tecnologia oferece muitas promessas como uma fonte sustentável de energia.

O sol produz energia por meio da fusão termonuclear em seu núcleo; esta energia é liberada da estrela como neutrinos e radiação eletromagnética ou solar. Após uma viagem de cerca de 8 minutos através de 150 milhões de quilômetros (93.000.000 milhas) de espaço, cerca de meio trilionésimo da radiação solar gerada pelo sol atinge a Terra. A atmosfera reflete cerca de 29% dessa energia que chega e absorve cerca de 23%. Cerca de 48 por cento atinge a superfície da Terra. Organismos fotossintéticos, como plantas verdes, usam essa energia para fabricar carboidratos a partir de carbono e água. Este processo traduz a radiação solar em uma forma utilizável por outros seres vivos.

A tecnologia solar moderna é dividida em categorias passiva e ativa. A energia solar passiva explora o calor ou a luz do sol diretamente, como em um edifício projetado para fornecer luz natural. A tecnologia solar ativa inclui sistemas fotovoltaicos e solares térmicos. Uma instalação fotovoltaica gera eletricidade a partir da luz solar usando um semicondutor, um material que produz uma carga elétrica quando os fótons solares excitam seus elétrons. Os sistemas de energia solar térmica concentram e canalizam o calor solar, seja para fins de aquecimento em uma casa ou para abastecer geradores elétricos movidos a vapor em escala industrial. Em um nível mais amplo, a radiação do sol também é o impulsionador final de muitas outras fontes de energia. Os restos de organismos alimentados pela luz solar compõem carvão e hidrocarbonetos, por exemplo, e o aquecimento solar diferencial do planeta ajuda a estimular o ar e correntes de água aproveitado através do vento e da energia das ondas.

A queima de combustíveis fósseis introduz gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano na atmosfera. Esses gases são assim chamados porque absorvem a radiação de ondas longas do planeta e acredita-se que aumentem as temperaturas globais - um processo um tanto semelhante à função de uma estufa. O uso da energia solar não emite gases de efeito estufa, embora as emissões possam resultar da produção e instalação de tecnologia solar. Uma avaliação de 2014 publicada pela Agência Internacional de Energia sugeriu que os sistemas de energia fotovoltaica e térmica poderiam constituir a maior fonte de eletricidade global até 2050. Esse cenário, calculou a agência, poderia evitar mais de 6 bilhões de toneladas de emissões anuais de dióxido de carbono até aquele ano.

Comparada com as reservas de combustível fóssil, que são finitas na escala de tempo humana, a radiação solar é um recurso renovável de escala extraordinária. Como a IEA observa em um relatório de 2011, “A energia solar é o maior recurso energético da Terra - e é inesgotável”. A quantidade de energia solar recebido pela Terra em um ano excede a energia que foi acumulada de petróleo, gás natural, carvão e fontes nucleares na história de humanidade. A quantidade recebida pelo planeta em uma hora é maior do que todo o consumo anual de energia do globo. Como as instalações solares podem ser amplamente distribuídas e porque são compostas por muitos dispositivos separados, estão mais bem protegidas contra interrupções eventos como tempestades, que podem interromper a energia para grandes populações ao danificar apenas um gerador ou estação de transformador em uma eletricidade centralizada grade. E como muitas tecnologias solares usam menos água do que as usinas de combustível fóssil ou nuclear, elas também podem ser mais resistentes à seca.

A energia solar é altamente modular - composta de muitas instalações individuais que podem ser conectadas - e podem ser implementado em várias escalas, desde a geração distribuída por meio de painéis solares no telhado até uma usina térmica em escala de serviço público. Em 2014, uma usina de gerador térmico em grande escala na Califórnia, o Ivanpah Solar Electric Generating System, é a maior usina de concentração de energia do mundo. Ele tem uma capacidade máxima - que não deve ser confundida com os números reais de geração - de 393 megawatts, ou eletricidade suficiente para atender 94.400 residências médias nos Estados Unidos. Uma vez instalada, a tecnologia solar também tende a ser de baixa manutenção. Instalações solares altamente localizadas, entretanto, podem funcionar bem em áreas rurais ou em desenvolvimento onde a energia da rede não está disponível, não é confiável ou é muito cara.

A tecnologia solar ativa, como os geradores Ivanpah, geralmente requer um investimento inicial significativo, mas os custos operacionais são baixos e o combustível - luz e calor do sol - é gratuito. Por meio de melhorias tecnológicas, mercados em expansão e subsídios e incentivos governamentais, os custos da tecnologia solar diminuíram nos últimos anos. Em 2014, o Departamento de Energia dos EUA observou que o custo dos painéis fotovoltaicos havia caído de preço em 50 por cento nos três anos anteriores. Em comparação com as flutuações de preços voláteis típicas dos combustíveis fósseis - decorrentes de tensões políticas, conflitos e outros fatores regionais - a energia solar oferece potencial para custos de energia mais estáveis, o que beneficia tanto os consumidores quanto as concessionárias. Além disso, residências ou empresas em locais remotos que enfrentam altas despesas com a obtenção de energia de uma rede centralizada pode economizar dinheiro saindo da rede com energia solar em pequena escala instalações.

A energia renovável em geral é considerada mais intensiva em mão de obra do que o setor de combustíveis fósseis e, portanto, capaz de sustentar mais empregos por unidade de energia produzida. De acordo com o Censo Nacional de Empregos em Solar de 2013 da Solar Foundation, mais de 142.000 pessoas trabalharam na indústria solar dos Estados Unidos em 2013 - um aumento de cerca de 20 por cento em relação a 2011. Uma análise de 2009 da Union of Concerned Scientists sugeriu que, se os Estados Unidos gerassem pelo menos 25 por cento de sua eletricidade a partir de fontes renováveis em 2025, o esforço pode resultar em mais de três vezes o número de novos empregos que seria criado dependendo apenas dos combustíveis fósseis para o equivalente Produção.

Além de emitir gases de efeito estufa, a combustão de combustíveis fósseis pode poluir o ar e a água, afetando adversamente a saúde humana em escalas locais e regionais. A Union of Concerned Scientists avalia as repercussões econômicas de tais problemas de saúde nos Estados Unidos entre US $ 361,7 e US $ 886,5 bilhões. A energia solar, ao contrário, não é poluente. A tecnologia também pode reduzir a poluição sonora associada à geração de energia; as instalações solares fotovoltaicas são essencialmente silenciosas. Eles são considerados seguros para operação humana e improvável de produzir quantidades perigosas de radiação. A energia solar também pode ser empregada para tratar ou purificar a água potável, um benefício significativo para a saúde pública no mundo em desenvolvimento.

Em comparação com outras fontes potenciais de energia, a luz solar é um recurso disponível universalmente, embora, claro, varie geograficamente e sazonalmente em quantidade e intensidade. Tirar proveito de um suprimento de energia doméstico potencialmente produtivo pode reduzir a dependência de um país de fontes de energia estrangeiras. Além disso, assim como um sistema de energia distribuída está melhor protegido contra desastres naturais, também é menos vulnerável do que uma rede elétrica centralizada a ataques terroristas.