Um tipo relativamente novo de energia solar chamada tecnologia Fotovoltaica Concentrada (CPV) recebeu esta semana um impulso USD $90,6 milhões de dólares americanos na forma de uma garantia de empréstimo condicional do Departamento de Energia dos EUA.
O apoio do governo vai ajudar concretizar o financiamento de uma usina CPV de 30-megawatts perto de Alamosa, Colorado, que será uma das maiores centrais de energia fotovoltaica concentrada já construída.
O projeto faz parte de um programa de apoio a novos projetos fotovoltaicos nos Estados Unidos ao longo dos últimos anos. Um total de 878 megawatts apenas de painéis solares foram instalados no ano passado, contra apenas 79 megawatts em 2005.
Este ano deve dobrar os números de instalações comparadas aos níveis de 2010, de acordo dados da Solar Energy Industries Association. A indústria solar está começando a atingir a dimensão da indústria de energia eólica, que teve mais de 5.000 megawatts de capacidade instalada no ano passado.
Fotovoltaica Concentrada é diferente da energia solar concentrada, que também é chamada de Solar Térmica e bastante conhecida dos que navegam no nosso site. A nossa página de Energia Solar tem muitas informações adicionais sobre EN.
No caso de usinas termais solares, espelhos e lentes concentram a luz solar para gerar altas temperaturas necessárias para produzir o vapor que aciona uma turbina e gerador.
Entendendo CPV
Em última análise, toda a energia é energia solar, mesmo os combustíveis fósseis são uma forma indireta de energia solar.
A luz do sol ao atingir continuadamente a Terra foi armazenado nas plantas (através do processo de fotossíntese), que morrerram, foram soteradas pelo movimentos das camadas da Terra e submetidas a tremendas pressões no tempo geológico que as transformaram em petróleo e carvão.
Quando estes combustíveis são queimados em um forno ou em um motor de combustão interna, esta antiga energia solar armazenada é liberada em forma de chama e emissão de carbono.
A tecnologia de Energia Solar Fotovoltaica Concentrada – CPV – é a ciência que utiliza a energia solar diretamente, assim que ela atinge a superfície da terra.
Para entender como funciona uma célulaa fotovoltaica concentradas é útil saber um pouco sobre física, eletrônica e um tipo de material conhecido como semicondutores.
Embora haja um número de diferentes materiais que podem ser usados como um semicondutor, o silício é o mais comum. O silício puro é um semicondutor pobre, mas quando misturado com outros elementos, como fósforo permite que os elétrons se movem muito mais livremente.
São dois tipos de painéis de silício usados, um dos quais tem uma carga positiva, e o outro que tem uma carga negativa. Quando essas peças preparadas de silício são combinados, formam um diodo, que funcionam como em forma de um portão que permite que os elétrons fluam livremente em uma direção.
Quando partículas de luz conhecidas como fótons atingem a superfície preparada especialmente de uma célula fotovoltaica concentrada, cria uma carga elétrica que pode então ser usada e/ou armazenada em uma bateria.
Até recentemente, o maior uso de tecnologia fotovoltaica concentrado era limitada à alimentação de pequenas calculadoras e as luzes do jardim em miniatura, mas isto está mudando.
Nos avançados sistemas CPV de hoje em dia, arranjos de lentes são utilizadas para focalizar a luz solar em pequenas células solares. A luz concentrada melhora a eficiência das células e reduz a quantidade de material das células solares necessário para produzir uma dada quantidade de eletricidade.
Empresas fornecedoras de sistemas fotovoltaicos concentrado afirmam que CPV sistemas podem gerar o dobro de energia por hectare quando comparadas com tecnologia de painel solar convencional.
A usina de Alamosa vai usar painéis gigantes de 23,5 metros de largura contendo mais de 1.000 pares de lentes e células solares em cada um. Os painéis são montados em sistemas de monitoramento que mantém as lentes apontadas dentro de uma margem 0,8 graus do ângulo do sol ao longo do dia, para assegura que a luz incide sobre cada célula solar do tamanho de 0,7 centímetros quadrados.
CPV está avançando no mercado embora atualmente participe tão somente com uma pequena parte ou 0,1 por cento. Isso é em grande parte devido a ser uma bem mais recente tecnologia do que a tradicional fotovoltaica, além de ser mais cara e mais complexa, pois as lentes têm de precisamente acompanhar o sol.
Entretanto tudo é ligado a escala de produção. Isto é, reduzir o custo de CPV exigirá expansão. As maiores plantas CPV construído até agora tem sido na faixa de um ou dois megawatts, enquanto as maiores usinas de PV de tela plana são 85 e 92 megawatts.
Alguns analistas esperam que o mercado CPV deve mais do que dobrar a cada ano até 2015 com a entrada de empresas de maior escala de produção. Algumas empresas já estão planejando usinas CPV de 200 megawatts nos próximos anos.
Seja como for, Energia Solar Termal ou Fotovoltaicas Concentradas estão aí para fazer e acontecer e criarem uma nova era energética livre da dependência do petróleo fóssil.
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