No último ano, o estudante mexicano, Carl Peart, apresentou em um concurso de design do futuro uma nova tecnologia para a produção de energia limpa através de satélite.

Em um sistema de baterias eletromecânica, chamadas EMBs, é armazenada a energia coletada por painéis solares instalados no satélite. As baterias são simples e têm grande potencial de armazenamento. Todo o potencial aproveitado é recolhido pelo equipamento, e com uma antena, posteriormente, a energia é transferida para a terra onde uma antena a converte em eletricidade. Como a antena pode ser reposicionada, a energia pode ser transferida para vários locais do planeta.

Cada satélite contém 360 baterias e possui capacidade de armazenar cerca de 25 kWh. A ideia é que no futuro este satélite seja usado para produzir e armazenar energia limpa. Esta tecnologia torna possível o armazenamento por um longo período.

Fonte: Ecofriend

De acordo com O presidente da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Maurício Tolmasquim, uma das principais questões do estudo trata do incentivo da utilização de energia solar nas residências, com a instalação de medidores inteligentes, que medirão a energia que entra e que sai
das casas.

“A Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) já colocou isso em audiência pública e a EPE está fazendo analises de outras medidas que poderiam ser desenvolvidas pelo governo para a instalação de painéis fotovoltaicos nas residências se tornar mais atrativa”, disse Tolmasquim, destacando a importância da criação de preços competitivos para esta fonte no setor.

Fonte: Valor Econômico

De acordo com a secretaria, o conceito de arena verde começou ainda na construção do novo estádio, em que são utilizados materiais recicláveis e reciclados.

Tudo que saiu do antigo estádio foi reaproveitado, ou na própria obra ou doado à cooperativas de reciclagens do DF. Por exemplo, o entulho da última arquibancada foi transformado em brita e usado na concretagem do piso.

Segundo o GDF, a arena terá capacidade de gerar 2,5 megawatts de energia, ou seja, o suficiente para abastecer mil residências ao dia. Terá também captação de energia solar e de água da chuva.

Outra vantagem é a localização do Mané Garrincha, situado no centro da cidade, a 3 quilômetros dos setores hoteleiro e hospitalar, de shoppings, do Centro de Convenções Ulysses Guimarães e demais pontos importantes, facilita o deslocamento a pé contribuindo para a sustentabilidade.

Fonte: Exame

Foi desenvolvido pelo “Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife (C.E.S.A.R.)” um padrão de comunicação entre o medidor de energia e as distribuidoras. O sistema, chamado de SIBMA (Sistema Brasileiro de Medição Avançada), foi desenvolvido com recursos de P&D do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação, após acordo com a ABINEE.

O sistema para medidores inteligentes está preparado para receber outras funcionalidades das Redes Inteligentes, como o controle de cargas e a possibilidade de “pre-pagamento” da energia elétrica.

Células Fotovoltaicas de Silício Cristalizado

São assim chamadas porque a matéria prima é o silício em forma de cristal, que depois de purificado em 99,9%  e dopado, é resfriado, cristalizado e fatiado em lâminas para a criação das células. Como o silício é o segundo material mais abundante na crosta terrestre ( o primeiro é o oxigênio), está disponível em quantidade quase ilimitadas. Infelizmente o silício está sempre misturado a outros materiais, principalmente o oxigênio, e sua purificação é um processo trabalhoso e custoso. A purificação do silício começa com a adição de carbono (e forma de carvão), em um forno de arco-voltaico, para que esse combine com o oxigênio, sendo liberado CO2. Com esse processo consegue-se silício com até 98% de pureza (chamado de grau-metalúrgico), que ainda é demasiado impuro, sendo necessário mais uma etapa de purificação. Esta etapa consiste em misturar, ao silício, quantidades controladas de ácido hidroclorídrico, o que iniciará a formação de hidrogênio e triclorosilano que é, em seguida, destilado até obter o silício, na maioria das vezes através de um processo de deposição de vapor. No processo chamado de Siemens, o triclorosilano é misturado a hidrogênio, em um reator com temperaturas entre 1.000°C e 1.200°C, juntamente com finas varetas de silício, onde o silício do triclorosilano se depositará. As varetas de silício crescem em diâmetro em torno de 10 cm a 15 cm, sendo utilizadas para a fabricação do silício policristalino e monocristalino.

Silício Monocristalino

Para a fabricação das células monocristalinas, o silício purificado, mas em forma de policristal, tem que ser transformado em um único cristal, o que é feito através do Processo Czochralsky (pronuncia-se xô-rálsqui), que consiste em derreter o novamente o silício em um cadinho de quartzo, em temperatura em torno de 1420 °C. Uma semente de monocristal de silício é inserida no cadinho e, à medida que o mosto é resfriado, o cadinho e a semente giram. O cristal semente é vagarosamente erguido do cadinho, orientando a formação de um novo cristal único de silício (monocristal) de aproximadamente 30 cm de diâmetro e vários metros de comprimento. Esse monocristal será cortado em um formato (semi) quadrado e depois fatiado em lâminas (chamadas de waffers), com espessura de aproximadamente 0.3 mm. O pó de serragem, liberado durante a serragem é derretido novamente, junto com as partes cônicas do cilindro de silício. As lâminas serão tratadas quimicamente para a remoção de rebarbas, que desbasta até 0,01 mm de cada lado. Começando com as lâminas já devidamente dopadas com boro, ou seja, do tipo-P, será criada uma camada superior do tipo-N, através do processo de difusão de vapor de fósforo em um forno de difusão a temperaturas em torno de 800°C a 900 °C, criando a junção-PN. Depois de aplicada uma camada de material antirreflexo, serão impressos os contatos frontais e traseiros, e por fim as células são desbastadas nas laterias para a remoção de possíveis causadores de curto-circuitos.

Silício Policristalino

O silício purificado, como explicado anteriormente, é derretido em um cadinho de quartzo e moldado em forma de cubo e, através de um processo controlado de aquecimento e resfriamento, o bloco se solidificará em uma única direção, de maneira a conseguir uma formação cristalina o mais homogênea possível. Como o silício cristaliza livremente, há a formação de vários cristais, por isso o nome: policristalino. Os vários cristais aumentam as perdas por recombinação, fazendo com que as células de silício policristalino sejam menos eficientes que as de silício monocristalino. Durante o processo de solidificação são criados lingotes de silício policristalino que serão serrados em barras, utilizando uma serra-fio e depois cortados em lâminas (waffers) de aproximadamente 0.3 mm de espessura, mais uma vez por uma serra-fio. Todo esse processo de serragem provoca perdas de material na forma de pó de serragem. O silício já é dopado com a impureza tipo-P (geralmente boro) durante a purificação. Após a serragem e limpeza, as lâminas serão dopadas com fósforo (em apenas uma face), será aplicada uma camada de material antirreflexo (que aumentará a absorção luminosa)  e, por fim, serão impressos os contatos frontais e traseiros.

Células Fotovoltaicas de Película Fina (Thin-Film)

As células de película fina utilizam muito menos matéria-prima e energia para sua fabricação, não tem restrições de tamanho e forma e podem até mesmo serem flexíveis e transparentes. Foram a promessa para baratear o custo dos módulos fotovoltaicos, desde os anos 90, mas devido a vários fatores não conseguiram tirar o posto do silício cristalizado. Um dos principais motivos, que é comum a todas as tecnologias de thin-film, é a nova técnica de obtenção de silício grau-solar, que barateou o silício cristalizado. As três tecnologias de película-fina mais utilizadas e disponíveis comercialmente são o silício amorfo, o Disseleneto de Cobre Índio (e Gálio) e o Telureto de Cádmio que, devido às suas característica de absorção da luz, camadas muito finas (de menos de 0,001mm) são teoricamente suficientes para a conversão da radiação solar. Além disso, os átomos desses materiais são mais susceptíveis à contaminação por átomos estranhos e, comparadas à tecnologia de fabricação do silício cristalizado, as tecnologias de película fina consomem muito menos energia. Enquanto a temperatura de manufatura do silício cristalizado fica em torno de 1.500 °C, a temperatura de produção das películas finas está entre 200 °C e 600 °C.

A principal desvantagem das tecnologias de película-fina, se comparadas ao silício cristalizado, está na menor eficiência. Além disso, o silício cristalizado vive mais tempo; com fabricantes dando até 20 anos de garantia de eficiência mínima. Vejamos, então, as particularidade de cada um dos tipos de película-fina.

Silício Amorfo

O silício amorfo (sem forma) não possui uma estrutura cristalina, mas uma rede irregular. Devido a isso, ocorrem ligações livres que absorvem hidrogênio até a saturação. Esse silício amorfo hidrogenado (a-Si:H) é criado em reatores de plasma, pela deposição de silano gasoso (SiH4), em temperaturas entre 220 °C e 250 °C. O dopante é adicionado por uma mistura de gases que contém o devido material: B2H6 para o tipo-P e PH3 para o tipo-N. Devido à pequena extensão da difusão do a-Si:H dopado, os elétrons e buracos livres na junção-PN não sobrevivem tempo suficiente para gerar uma corrente elétrica externa. Por isso uma camada de de a-Si:H intrínseco (não dopado) é colocada entre camadas de a-Si:H do tipo-N e do tipo-P, na qual as cargas elétricas duram mais tempo. É nessa camada que acontece a absorção da luz e liberação dos elétrons. Como contatos frontais, podem ser utilizados o Óxido de Estanho (SnO), o Óxido de Estanho e Índio (ITO – do inglês: Indium Tim Oxide) ou o Óxido de Zinco (ZnO). Se os materiais forem depositados  na parte frontal do vidro, como mostrado na figura, será criada uma estrutura do tipo p-i-n. Os materiais podem ser depositados em uma sequência inversa (n-i-p) na parte traseira do substrato. Isso permite que sejam criados módulos fotovoltaicos flexíveis em substrato leves não transparentes, como plástico ou metal, que são mais adequados à colocação em telhados. A principal desvantagem do silício amorfo está na sua baixa eficiência, que diminui ainda mais durante os primeiros 6 a 12 meses de operação, devido à degradação induzida pela luz (através do efeito Staebler-Wronsky), antes de se estabilizar e alcançar a potência nominal de operação. Alguns fabricantes produzem células empilhando as estruturas p-i-n umas sobre as outras. Com essa técnica, é possível criar células que aproveitam uma parte maior do espectro da radiação solar, otimizando cada camada para uma banda de cor específica, através da mistura com outros materiais, por exemplo o germânio (a-SiGe). Além disso, células empilhadas sofrem menos os efeitos de envelhecimento, e as camadas de a-Si:H do tipo-I são mais finas e, consequentemente, menos susceptíveis à degradação pela luz.

CIS/CIGS

Para a fabricação das células, o substrato de vidro é inicialmente revestido com uma fina camada de molibdênio em um processo de pulverização catódica. A camada do tipo-P de CIGS pode ser fabricada pela vaporização simultânea dos elementos (cobre, índio, gálio e selênio) em uma câmara de vácuo, sob temperaturas entre 500°C e 600°C; ou pela pulverização dos elementos em camadas individuais em temperatura ambiente, com posterior cozimento rápido em temperatura de 500°C.

Como contato frontal transparente, é utilizado o óxido de zinco dopado com alumínio (ZnO:al), que é do tipo-N. Entre os dois tipos (P e N) de semicondutor é colocada uma camada de óxido de zinco instrínseco e uma camada de sulfato de cádmio ajuda a reduzir perdas provocadas pela combinação entre o oxido de zindo e o CIS.

Diferentemente do silício amorfo, as células de CIGS não sofrem de degradam sob a ação da luz. Mas é necessário um selamento robusto, para evitar a degradação do óxido de zinco, o que inutilizaria o módulo.

Os módulos fotovoltaicos de CIGS são os mais eficientes, entre as tecnologias de película fina, com até 11% de eficiência. Infelizmente o seu custo não está tão baixo quanto o do silício, além do uso de índio, que é um material raro, altamente requisitado pela indústria de smartphones. O índio é o componente principal das telas táteis (touchscreen) capacitivas.

CdTe

As células fotovoltaicos de CdTe são fabricadas em um substrato de vidro, com uma camada de condutor transparente como contato frontal, onde geralmente é utilizado o óxido de estanho e índio (OTI). O contato frontal é revestido com uma finíssima camada de Sulfeto de Cádmio (CdS) que é um semicondutor do Tipo-N, depois com uma camada de Telureto de Cádmio (CdTe), que é do Tipo-P. Esse procedimento pode ser feito por uma espécie de impressão em tela (silk-screen).

Para fabricar módulos maiores, ou com maior eficiência, pode-se utilizar de disposição por vaporização em uma câmara de vácuo com temperaturas de aproximadamente 700°C. As junção P-N de CdS-CdTe é ativada quando entra em contato com uma atmosfera com cloro.

A principal dificuldade para a fabricação de módulos fotovoltaicos utilizando o CdTe é a toxicidade do cádmio. O Telureto de Cádmio é um composto atóxico, que é tóxico somente durante o processo de fabricação, o que exige procedimentos rigorosos de controle.

Assim como as células de CIGS, as células de CdTe não se degradam sob a ação da luz.

Células Fotovoltaicas Híbridas

Uma célula fotovoltaica híbrida (HCL) é a junção da tecnologia do silício cristalizado com a tecnologia de película fina de silício amorfo hidrogenado. A sigla HCL significa Heterojunction with Intrinsic Layer - Heterojunção com Camada Intrínseca – e representa a estrutura de construção dessas células.

Uma pastilha de silício monocristalino (m-Si do tipo-N) forma o núcleo, que é revestido em ambos os lados por uma camada finíssima de silício amorfo (a-Si), do tipo intrínseco (silício puro, sem impurezas). Na parte superior da célula é colocada, sobre a camada de silício amorfo do tipo-i, uma camada de silício amorfo do tipo-P, formando uma junção p-i-n com pastilha de silício monocristalino do tipo-N. Na inferior da célula é colocada uma camada de silício amorfo altamente dopado com impureza do tipo-N (fósforo) que serve para evitar a recombinação dos portadores de carga no eletrodo superior.

Não há degradação induzida pela luz, no silício amorfo, assim como acontecem nas células fotovoltaicas thin-film de silício amorfo. Em comparação com as células fotovoltaicas de silício cristalizado, as células HIT tem melhor rendimento em temperaturas elevadas, pois tem menores perdas (0,33%) por cada grau acima de 25° C, que nas células de silício cristalizado é de 0,45%.

Existem ainda muitas outras tecnologias de células fotovoltaicas, até mesmo mais eficientes que as atuais, mas nem todas comercialmente viáveis. Em tempo falaremos da mais eficientes células fotovoltaicas e onde são utilizadas.

Felix Gorth, líder do projeto comenta que o motorista poderá desfrutar de uma sensação única de um espaço aberto ao mesmo tempo em que gera energia.

Com design arrojado o painel estará disponível no carro conceito Smart For Vision, da Daimler. Mas pode ser utilizado em qualquer modelo de veículo e até outros ambientes, para substituição das lâmpadas usuais.

Em entrevista ao Daily Mail o gerente geral de OLED da Philips, Dietirch Bertram se mostrou empolgado: “Esse projeto evidencia novas
possibilidades com OLEDs e ilustra o potencial da tecnologia Lumiblade da Philips para ajudar a criar aplicações de iluminação inovadoras que melhoram a vida das pessoas“

Ainda não há previsão sobre o lançamento do produto, mas espera-se que a indústria automobilística se interesse pela novidade.

Os estabelecimentos comerciais devem oferecer aos clientes alternativas mais sustentáveis, como caixa de papelão e sacolas retornáveis. Há ainda a opção de adquirir sacolas biodegradáveis por cerca de R$ 0,20.

Apesar de as sacolas só representaram uma pequena parcela da grande quantidade de lixo descartado diariamente, ambientalistas e gestores públicos consideram o acordo importante, pois traz a preocupação com a sustentabilidade para o dia-a-dia. A gerente de consumo sustentável do Ministério do Meio Ambiente, Fernanda Daltro acredita que esta medida também vai ajudar as pessoas a aprenderem a separar o lixo seco do úmido contribuindo com a reciclagem.

O local do evento foi a sede da Cabur, na rua Fernandes Moreira (esquina com Alexandre Dumas), com previsão de novo curso em Março, no mesmo local.

Como de costume, o público foi muito heterogêneo, mas todos muito interessados em todos os aspectos da energia solar fotovoltaica.

No curso, os participantes receberam informações sobre o mercado de energia solar fotovoltaica no mundo, perspectivas do mercado no Brasil, benefícios de um sistema solar fotovoltaico, além das informações técnicas iniciais para o entendimento dos sistemas fotovoltaicos e seus diferentes tipos.

Durante as sessões práticas, os participantes aprenderam os passos iniciais para o estudo do local de instalação: orientação, inclinação, sombreamento, etc. Na hora da montagem dos sistemas fotovoltaicos didáticos, utilizamos os equipamentos de conexão e proteção fornecidos pela Cabur.

Nessa caixa de junção mostrada acima, temos todos os itens de proteção necessários ao painel fotovoltaico. Além de facilitar a instalação dos sistemas, deixa o aspecto geral mais elegante.

Os próximos cursos são:

Ribeirão Preto: 03 e 04 de Fevereiro

Rio de Janeiro: 10 e 11 de Fevereiro

Faça já a sua inscrição e garanta a sua vaga.

Exemplo disto é o luxuoso Berghotel Muottas Muragl. Aos 104 anos o hotel passoou por uma reforma e tornou-se o primeiro a ter energia limpa nos Alpes suíços. Localizado a 2456 metros acima do nível do mar, recebeu 750 painéis fotovoltaicos, aquecedores a energia geotérmica e um sistema especial no subsolo que recupera calor residual de outras unidades de refrigeração, exaustão e da sala de máquinas e agora produz mais energia do que consome.

Os painéis fotovoltaicos estão distribuídos ao longo de 227 metros de uma linha férrea em frente à construção.

Após a reforma o consumo total de energia caiu 64% e foi abolido o uso de combustível fóssil para aquecimento e arrefecimento do prédio.

As mudanças agradaram não só os viajantes, o Berghotel Muottas Muragl venceu o Prêmio Suíço Solar 2011 e o PlusEnergieBau Award (PEB) Solar, que premia edifícios de energia limpa.

Fonte: Exame

Uma tela informa, entre outros dados, a carga da bateria. A bateria interna entra em ação quando não está sol fazendo com que o aparelho continue funcionando.

A empresa não divulgou a potência do Rukus, mas garante que a carga do aparelho é capaz de manter a música tocando o dia todo. O  equipamento está disponível na versão tradicional ou solar. O primeiro custa US$ 100, enquanto o segundo US$ 150.

Este não é o primeiro equipamento sustentável criado pela Etón, a empresa já implantou células fotovoltaicas em outros de seus aparelhos. Além disso, disponibiliza carregadores solares para Iphone, equipamentos de rádio, entre outros produtos.