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O Poder Do Sol

O Sol é a fonte primária de vida. Será ele também a fonte primária de energia? Ora pensem lá: É o sol que provoca o aquecimento de algumas zonas do globo enquanto outras arrefecem e cria assim os ventos. É através da atracção do Sol e da Lua que se criam as marés. É o sol que evapora as águas, que posteriormente sob a forma de chuvas alimentarão os cursos de àgua das centrais hidroeléctricas. Então, porque não aproveitamos a energia solar que nos chega á Terra ( a qual é infíma, comparada com a que se perde no espaço ) libertada pelo Sol, o deus Sol, como os Incas o consideravam.

Há várias maneiras de aproveitar a energia solar. A mais comum é a utilização de colectores solares para o aquecimento de àgua, estufas ou fornos solares. No entanto, há um processo de obter directamente energia eléctrica do sol, utilizando células fotovoltaícas, também chamadas foto-pilhas. As primeiras foram instaladas em 1958, em satélites artificiais, mas hoje em dia estão mais aperfeiçoadas e são utilizadas na Terra para fornecer electricidade em regiões isoladas ou de difícil acesso. O motivo para o seu uso não ser ainda muito difundido é o seu elevado custo quando comparado com a electricidade convencional, mas é já frequente o seu uso para alimentar bóias de navegação, faróis ou outras estruturas offshore.

Desde o fim do séc. XIX que se estudava a possibilidade de se tranformar a energia solar em eléctricidade. Os primeiros trabalhos realizados geraram, no entanto, muitas dúvidas quanto à viabilidade deste projecto. Experiências no Reino Unido não deram também muitos resultados. A eficiência das ligas utilizadas era de apenas 1%. Em 1954 tudo se alterou. Nos Bell Telephone Laboratories foi descoberto que pastilhas muito finas de silício "dopadas" com certas impurezas são cerca de 10 vezes mais eficientes do que as substâncias utilizadas até então. Desde então tem-se verificado uma evolução constante estando previstos valores de 15% para as células de silício e tendo já sido obtidos valores acima dos 20% para o gálio em condições laboratoriais.

Uma das maiores vantagens das células solares modernas é a de não terem partes móveis que se desgastem, uma vida quase indefinida, requererem pouca manutenção e não serem poluentes. O silício, o material mais comum no fabrico de células solares é, felizmente, um material muito comum. A National Science Foundation, no E.U.A. prevê para o ano 2000 uma capacidade de produção de 20 000 MW.

Como são constituídas as células solares?

A adição doping de pequenas quantidades de impurezas a um semi-condutor muito puro pode alterar as suas propriedades eléctricas, produzindo 2 tipos básicos: tipo p , que contém cargas positivas móveis , e tipo n, com cargas negativas móveis. Quando colocados juntos e expostos ao sol, os electrões passam pela junção p-n em direcções opostas, dando origem a corrente eléctrica.

A substância utilizada para a dopagem é o fósforo, arsénio ou antimónio. A parte da frente da célula é protegida por um vidro fino. A complexidade da sua produção torna-as caras, como já foi referido, sendo o seu preço em 1976 de 20 libras por watt de pico.

Há um grupo principal de células solares que rivalizam com as células de silício. São estas as células de sulfureto de cádmio e existem já processos para a produção barata de paineis solares deste tipo. Este tipo de células tem a desvantagem de possuir um tempo de vida mais curto ( pouco mais de 20 anos ) e um rendimento de apenas 7%, pensando-se que seja possível atingir os 15%.

O elevado preço das células fotoeléctricas deverá baixar bastante com o desenvolvimentos das técnicas de produção, estimando-se que o preço no ano 2000 possa ser de 0,1 libras por watt de pico.