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Com o crescimento populacional no mundo a humanidade se vê frente a necessidades prementes de alimentação, água potável, saneamento básico e energia notadamente a elétrica.

O esgotamento hídrico se encaminhando para sua exaustão, os problemas de poluição ambiental em algumas fontes térmicas como o carvão e energia nuclear por exemplo, faz com que nos deparamos com novos paradigmas. Onde buscar novas fontes de energias limpas e renováveis?

Afinal o que são ER – Energias Renováveis:

Entende-se por: “Energias renováveis são todas aquelas formas de energia cuja taxa de utilização é inferior à sua taxa de renovação. As suas fontes podem ter origem terrestre (energia geotérmica) gravitacional (energia das marés) e solar (energia armazenada na biomassa, energia de radiação solar, energia hidráulica, energia térmica oceânica e energia cinética do vento e das ondas). Também são consideradas fontes de energia renovável os resíduos agrícolas, urbanos e industriais.”

A energia irradiada pelo sol é a fonte de quase toda energia disponível ao homem, seja como energia vital ou força motriz e de transformação na execução de tarefas quotidianas. No nosso ecossistema, através de diversos ciclos naturais, a radiação solar é convertida em diversos outros tipos de energia. Mas, corriqueiramente, o termo "Energia Solar" só é utilizado para expressar as formas de aproveitamento da radiação solar direta. As formas de aproveitamento indireto, que se valem do aproveitamento de energia produzida em sistemas, processos ou fenômenos que têm a radiação solar como fonte primária, geralmente são referidas de forma específica.
http://petamo1.sites.uol.com.br/energiasolar.htm

Os processos ou tecnologias de conversão visam transformar um tipo de energia num outro. As tecnologias de conversão mais conhecidas são as seguintes:

Neste tópico falaremos de Energia Solar ;

Energia Solar – energia da radiação solar direta, que pode ser aproveitada de diversas formas através de diversos tipos de conversão, permitindo seu uso em aplicações térmicas em geral, obtenção de força motriz diversa, obtenção de eletricidade e energia química.

O único problema é que este tipo de energia não esta disponível o tempo todo, sendo portanto, uma energia complementar.

A forma mais democrática e abundante de energia é a radiação solar. Entretanto, algumas características, como a irregularidade e a baixa densidade de energia, limitam as possibilidades de aproveitamento direto dessa energia.

Nesse sentido, a agregação com outras fontes (sistemas híbridos) possibilita melhorar algumas características de operação, principalmente o fator de capacidade, ampliando sensivelmente a viabilidade de utilização dessa fonte energética.

As 10 maiores Usinas Solares do mundo são;

1 - Os Emirados Árabes acabam de inaugurar sua primeira grande usina solar CSP, tecnologia que permite gerar energia mesmo em dias nublados. A usina Shams 1, como foi chamada, está entre as maiores centrais do tipo no mundo. Vejam outros exemplos

Abu Dhabi inaugurou a primeira grande usina solar dos Emirados Árabes. Além de representar um marco do desenvolvimento de fontes renováveis numa região extremamente dependente de petróleo, a usina Shams 1, que tem 100 megawatts (MW) de capacidade instalada, se distingue por ser uma central de energia solar concentrada (da sigla em inglês CSP, Concentrated Solar Power).

Ao invés de gerar eletricidade diretamente, como nas células solares fotovoltaicas, a tecnologia CSP utiliza espelhos para concentrar a luz solar sobre encanamento, aquecendo uma mistura de sal fundido, que em contato com a água produz vapor em seu interior. Este vapor aciona então as turbinas e os geradores de eletricidade.

Para estocar calor e operar 24h, mesmo em dias de pouca radiação solar, as usinas usam sofisticadas tecnologias de armazenamento térmico, que mantém milhares de litros de sal fundido a temperaturas elevadas.

2 - Solar Energy Generating Systems

País: Estados Unidos

Local: Deserto de Mojave, Califórnia

Capacidade: 354MW

Em operação desde: 1985*

O parque solar é composto por nove usinas no deserto de Mojave, que está entre as regiões com maior insolação dos EUA. Segundo a empresa NextEra Energy Resources, dona e operadora, o parque gera energia suficiente para abastecer mais de 200 mil residências.

3 - Solnova Solar Power Station

País: Espanha

Local: Sanlúcar la Mayor

Capacidade: 150MW

Em operação desde: 2010

Andasol é a primeira usina termossolar comercial de calha parabólica da Europa e fornece eletricidade para até 200 mil pessoas.

Pertencente ao grupo Abengoa Solar, a estação é formada por cinco usinas solares, três delas já em operação. Cada uma tem 50 MW de capacidade instalada. Outras duas usinas estão em construção.

4 - Andasol Solar Power Station

País: Espanha

Local: Aldiere (Granada)

Capacidade: 150 MW

Em operação desde: 2008

Andasol é a primeira usina termossolar comercial de calha parabólica da Europa e fornece eletricidade para até 200 mil pessoas.

5 - Extresol Solar Power Station

País: Espanha

Local: Torre de Miguel Sesmero

Capacidade: 150 MW

Em operação desde: 2009

6 - Palma del Rio Solar Power Station

País: Espanha

Local: Palma del Río, Cordoba

Capacidade: 100 MW

Em operação desde: 2011

7- Martin Next Generation Solar Energy Center

País: Estados Unidos

Local: Indiantown, Florida

Capacidade: 75 megawatts

Em operação desde: 2010

Estima-se que ao longo de 30 anos de funcionamento, a estação solar vai evitar a emissão de 2.75 milhões de toneladas de gases efeito estufa na atmosfera.

8 - Nevada Solar

País: Estados Unidos

Local: Boulder City, Nevada

Capacidade: 75 MW

Em operação desde: 2007.

9 - Majadas de Tiétar

País: Espanha

Local: Cáceres

Capacidade: 50 MW

Em operação desde: 2010

10 - Puerto Errado

País: Espanha

Local: Múrcia

Capacidade: 31.4 MW

Em operação desde: 2012

O processo básico de aproveitamento e geração de energia;

Quem vê os espelhos, observará canos pintados em preto em meio ao complexo. A água circulante atingirá o ponto de ebulição formando vapor.

O próprio GOOGLE esta investindo neste setor;

Google inaugura em deserto dos EUA maior usina solar do mundo

Planta ocupa cerca de 12 km² e pode gerar 342 megawatts de eletricidade.

Capacidade é suficiente para abastecer mais de 140 mil casas.

O Google em parceria com mais três empresas inaugurou na última semana a maior usina solar do mundo no deserto de Mojave, nos Estados Unidos.

A planta ocupa cerca de 12 quilômetros quadrados e está próxima da fronteira dos estados da Califórnia e Nevada.

São 347 mil espelhos voltados para o sol, com capacidade para gerar 342 megawatts de eletricidade -- suficiente para abastecer mais de 140 mil casas.

A luz solar gerada é concentrada em torres espalhadas pela planta, que são receptores cheios de água. Quando a luz atinge esse receptor, a água fica aquecida e cria vapor, que é canalizado para turbinas e geram eletricidade.

http://g1.globo.com/natureza/noticia/2014/02/google-inaugura-em-deserto-dos-eua-maior-usina-solar-do-mundo.html

No inicio de 2014 saiu mais esta noticia.

As fotos da maior usina solar do mundo, que começou hoje a gerar eletricidade

O Ivanpah Solar Electric Generating System, na Califórnia (EUA), reúne 300.000 espelhos com 2 m de altura e 3 m de largura. Eles são controlados por computador, focalizando a luz do Sol até o topo de torres com 140 m de altura. Nelas, a água se transforma em vapor para mover turbinas de energia.

Esta é a maior usina de energia solar do mundo, e pertence às empresas NRG Energy, BrightSource Energy e Google a gigante das buscas investe há tempos em energia limpa. A usina começou hoje a gerar eletricidade, após resolver questões regulatórias e problemas jurídicos.

A usina se estende por um terreno de 13 km² que pertence ao governo americano, próximo à fronteira entre os estados da Califórnia e Nevada. E ela é linda demais.

O Ivanpah Solar Electric Generating System já está funcionando, e leva eletricidade solar para clientes na Califórnia. Em plena capacidade, as três torres com 140 m de altura produzem um total bruto de 392 megawatts (MW) de energia solar. Isto é eletricidade o bastante para 140 mil casas na Califórnia, que recebem energia limpa e evitam 400.000 toneladas métricas de CO2 por ano o equivalente à remoção de 72 mil veículos da estrada.

Neste, o projeto é diferente, os espelhos apontam para uma grande torre onde a água é superaquecida.

Parece não existir energia completamente limpa com tal projeto.

A maior usina solar do mundo está matando pássaros ao derretê-los com o calor

A maior usina solar do mundo é sensacional caso você não seja um pássaro como este na imagem publicada pela BrightSource Energy. Esta ave voou por cima da usina e foi morta por seus altíssimos níveis de calor, que podem chegar a 573C. Aparentemente, isso já era esperado.

O Wall Street Journal e um relatório mensal da Ivanpah Solar Electrict Generating System (em PDF) já apontavam para o que seria um dos efeitos colaterais da usina de US$ 2,2 bilhões e 40 andares ao sudoeste de Las Vegas.

Quando seus 350.000 espelhos convergem para as caldeiras de água no topo das torres, eles efetivamente se transformam em um raio gigantesco da morte. Tudo o que passar pelos feixes de luz concentrada será morto.

A Comissão de Energia da Califórnia diz que a perda de vida selvagem e outros problemas ambientais relacionados a isso é aceitável já que os benefícios do projeto sobrepõe esses impactos. De acordo com eles, a usina produzirá energia elétrica o suficiente para alimentar 140.000 lares quando estiver na sua capacidade máximo, com uma grande redução de emissão de carbono. Ambientalistas afirmam que os benefícios podem não ser tão claros assim.

Para piorar as coisas, biólogos dizem que os pássaros podem estar confundindo o mar de espelhos com um lago, o que os atrai para uma miragem mortal.

As imagens das aves vieram do relatório mensal. Onze pássaros foram encontrados feridos ou mortos no período.

E assim caminha a humanidade.

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Com relação a aplicação da Energia Solar Fotovoltaica

Tudo indica que ela esta destinada a aplicações localizadas e combinadas com outros tipos de energia. A potência obtida dos painéis solares fotovoltaicos é um limitador para grandes potencias por enquanto. No que foi relacionado acima se refere a um ciclo térmico com uso do vapor como qualquer usina térmica desta linha. Já as fotovoltaicas vem de uma transformação da radiação solar em energia elétrica.

Painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designadas já que captam, em geral, a luz do Sol. Estas células são, por vezes, e com maior propriedade, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, criam uma diferença de potencial elétrico por ação da luz (seja do Sol ou da sua casa.). As células solares contam com o efeito fotovoltaico para absorver a energia do sol e fazem a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.

Atualmente, os custos associados aos painéis solares, que são muito caros, tornam esta opção ainda pouco eficiente e rentável. O aumento do custo dos combustíveis fósseis, e a experiência adquirida na produção de célula solares, que tem vindo a reduzir o custo das mesmas, indica que este tipo de energia será tendencialmente mais utilizado.

Vejam estes Exemplos no vídeos;