Novas tecnologias solares trarão uma revolução energética e irão permitir que usemos, em abundância, as superfícies de nossas casas e empresas para alimentar nossas necessidades elétricas.
Quando a maioria das pessoas pensam em alimentar suas casas com energia solar, eles logo imaginam fileiras de grandes e chamativos painéis (módulos) fotovoltaicos cobrindo seus telhados. Mas isso está mudando rápido.
Esse mês, a Tesla irá começar a receber pedidos de suas telhas solares, que conseguem gerar energia para as casas e ainda parecer iguais a um telhado normal do dia a dia.
Mas telhados não são as únicas superfícies que podem esconder células solares. Existe uma revolução energética a caminho que irá transformar janelas, claraboias e estradas em geradoras de energia. O futuro da energia solar será construído em todas as partes de nosso dia a dia.
“Ao invés de uma coisa chamativa no telhado, as células solares se tornarão de fato uma característica da casa,” disse Christopher Klinga, diretor técnico da Associação Solar Arquitetônica (Architectural Solar Association). “As pessoas começarão a querer colocar elas na parte frontal de suas casas para mostrar que elas têm energia solar”.
Nas Residências
Os arranjos fotovoltaicos tradicionais – conjunto de painéis solares – tomam um grande espaço e monopolizam qualquer superfície sobre as quais são instalados. Mas com essas novas tecnologias solares, chamadas de fotovoltaicas integradas, as células solares podem desempenhar um papel duplo, como materiais de construção e geradoras de energia.
Essa tecnologia não irá substituir os painéis solares residenciais/comerciais e as usinas solares. Porém, ela poderá usar em abundância toda a superfície das casas e prédios comerciais para alimentar nossas necessidades elétricas.
“As pessoas estão ficando bastante criativas com o que você pode fazer com um painel solar hoje em dia”, disse Robert Tenent, um cientista do Laboratório Nacional de Energia Renovável (National Renewable Energy Laboratory).
As telhas solares, incluindo aquelas desenvolvidas pela Tesla, são uma das soluções das quais os consumidores podem tirar proveito. O seu modelo virá em quatro variações diferentes, incluindo Ardósia, Toscano, Lisa e Texturizada.
As células solares, colocadas sob um vidro temperado, são visíveis somente de alguns ângulos, portanto um pedestre na calçada não será capaz de detectá-las. As telhas irão gerar energia que poderá ser usada na hora, ou então armazenadas nas baterias residenciais da Tesla, a Powerwall.
O CEO da Tesla, Elon Musk, garante que as telhas solares da empresa serão mais duráveis, mais acessíveis e irão prover melhor isolamento térmico que os materiais para telhado de hoje.
Outras empresas, como a Lumos Solar, localizada na cidade de Boulder, Colorado, desenvolveram tecnologias que podem ser instaladas em coberturas de pátios, garagens, claraboias ou varandas, que recebem bastante luz solar. Até mesmo mesas e cadeiras podem ser colocados em uso.
A empresa de design espanhola, Onyx Solar, criou um vidro fotovoltaico que pode ser adaptado em móveis para exterior, permitindo a eles gerarem energia suficiente para alimentar eletrônicos.
Pode levar algum tempo até que materiais de construção que gerem energia façam sentido para uma utilização difundida em residências, mas é provável que se torne mais prático conforme seus preços caiam.
Enquanto isso, as superfícies solares embutidas que estão pipocando nos prédios comerciais podem oferecer aos consumidores uma amostra do que está surgindo.
Nas Cidades
Janelas podem parecer como um lugar inusitado para se embutir células solares, afinal de contas elas são desenvolvidas para deixar que a luz do sol entre, e não para capturá-la, e também por receberem menos luz direta do sol do que os telhados.
Mas por tomarem tanto espaço nos edifícios, especialmente nos centros urbanos, elas são um mercado imobiliário de primeira linha para as tecnologias solares.
“Em qualquer área no centro, olhe ao redor, você verá muito vidro,” disse Robert Tenent. “Ao invés de lidar simplesmente com telhados, existe uma maneira prática de captar essa energia nas laterais dos edifícios?”
Janelas que podem gerar energia solar aparecerão inicialmente em construções comerciais, diz Tenent, e depois seguirão para as casas. Mas primeiro os designers terão que descobrir como essas células podem produzir energia ao mesmo tempo em que sejam transparentes o suficiente para que se possa olhar através, pois ninguém irá querer energia solar se tiver que sacrificar a vista.
Uma abordagem: capturar apenas as partes do espectro solar que nós não podemos ver. A empresa Ubiquitous Energy, localizada na Califórnia e subsidiária do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology – MIT, em inglês), desenvolveu uma célula solar que parece transparente porque absorve somente as luzes ultravioleta e infravermelha.
“É um revestimento que é invisível, ele deixa a luz visível passar”, disse o fundador e CEO da empresa, Miles Barr. “Nós temos um dispositivo solar que é capaz de gerar eletricidade a partir dos raios do sol que não são visíveis”.
Células solares que não utilizam a luz visível não serão tão eficientes quanto os tradicionais painéis solares, porque os materiais utilizados neles, como o silício, capturam todas as partes do espectro solar. “Nós estamos sacrificando um pouco do potencial elétrico,” disse Barr.
“No entanto, nós achamos que irá compensar pelo tanto de superfície que conseguiremos cobrir, pois o revestimento resultante será transparente”.
A Ubiquitous Energy planeja aplicar seu fino filme fotovoltaico em todas superfícies, das janelas das casas até os dispositivos móveis, cobrindo telas de celulares e laptops para que eles possam se tornar movidos a energia solar. A empresa planeja testar essa tecnologia dentro de dois ou três anos, disse Barr.
Enquanto isso, a Onyx Solar está desenvolvendo superfícies cobertas com pisos de vidro fotovoltaico, vistos primeiramente no campus da Universidade de Ciência e Tecnologia de George Washington, na Virginia.
Para algumas instalações, a Onyx incorpora células solares quadradas entre painéis de vidro, espaçadas de tal forma a luz pode brilhar através das áreas entre elas.
Em outros casos, eles revestem o vidro com células solares e em seguida usam um laser para remover linhas finas, permitindo que o vidro pareça mais transparente.
Essas células, feitas de vidro de silício amorfo, captam a luz indireta, o que ajuda elas a começarem a gerar energia logo no início do dia e permite elas continuar trabalhando em dias nublados, diz Diego Cuevas, o vice-presidente de desenvolvimento de negócios da empresa para a América do Norte.
Várias empresas intrépidas estão inclusive testando como as ruas podem gerar energia solar. Em outubro, a empresa Solar Roadways cobriu um trecho de asfalto com telhas solares, na cidade de Sandpoint, Idaho.
O objetivo final é que essas células solares, resistentes o suficiente para que um caminhão passe por cima, um dia possam gerar energia para carros elétricos em estacionamentos próximos.
Os países baixos já estão testando sua estrada solar ao longo de uma ciclovia na cidade de Krommenie, enquanto o projeto francês Wattway está investigando como sua superfície atua em diferentes ambientes ao redor do mundo.
É possível que os consumidores possam, em breve, comprar painéis solares para instalar em suas calçadas, disse um porta-voz da Wattway.
Um futuro ensolarado
Adicionar células solares ao ambiente vem com alguns desafios. Elas podem acabar sombreadas por prédios ao redor ou colocadas em um ângulo que permita que menos luz solar cheguem até elas. E se as células serão pisadas ou dirigidas por cima, elas devem ser extremamente resistentes.
Apesar disso, defensores dessa nova e criativa forma de energia solar estão confiantes de que ela poderá ser usada em larga escala. “Quando nós olhamos para os benefícios da fotovoltaica integrada, elas simplesmente continuam indefinidamente” disse Brendan Owens, chefe de engenharia para o Conselho de Construção Verde dos EUA.
Em muitos casos, células solares podem ser reutilizadas em estruturas já existentes. Tendo um edifício que consiga gerar a sua própria energia ajuda a reduzir suas pegadas de carbono e é mais eficiente do que puxar essa energia da rede. “Você perde uma quantidade enorme de energia simplesmente em transferi-la da usina elétrica para o local de consumo” disse Robert Tenent.
Em 2015, edifícios residenciais e comerciais contabilizaram por 40% da energia consumida nos EUA. Mas superfícies geradoras de energia, juntamente com os tradicionais arranjos fotovoltaicos e outros truques para aumentar a eficiência energética, estão ajudando a capturar energia suficiente para compensar nossa demanda energética.
Eventualmente, as células embutidas nas janelas e telhas poderão produzir toda a energia que os consumidores devoram.
“Nós ainda precisamos de uma rede de transmissão que sirva de backup, redundância e resiliência.” disse Owens. Mas os prédios do futuro irão depender cada vez menos delas, e serão capazes de entregar mais energia de volta as redes. A utilização das superfícies dos edifícios para a geração de energia solar pode se tornar tão difundida que os arquitetos irão desfazer dela.
“Seria ótimo se chegássemos a um ponto onde não precisássemos falar sobre prédios verdes,” disse Cuevas. “Será convencional, e todos os prédios verdes se tornarão apenas prédios, prédios esses que serão energeticamente eficientes e que geram sua própria energia”.
Fonte de Informação: NBC News – Fonte (em inglês)
