Falamos bastante no SustentArqui sobre energia solar, a qual é abundante, renovável e pode ser utilizada de diversos modos. Por isso diversos estudos caminham na direção de tornar a captação da energia solar mais eficiente e mais integrada as soluções arquitetônicas.

Separamos 10 inovações em captação de energia solar que podem transformar o mercado. Vamos a elas?

1 – Sistema solar integrado que gera eletricidade e calor 

Foi instalado em  Sydney, na Austrália, o primeiro sistema solar integrado do mundo a gerar eletricidade e calor. O sistema que fica numa casa no subúrbio de Sydney, pode ser um divisor de águas para a indústria da energia solar.

Além de painéis fotovoltaicos, um sistema de duto térmico inovador aquece e resfria o ar para complementar a climatização das casas. A matriz do último piso combina painéis com um sistema de dutos de energia solar térmica que aquece e resfria o ar. A camada superior produz eletricidade a partir do sol, enquanto o calor fica preso entre as camadas e distribuído para a casa.

Saiba mais sobre esse sistema

2 – Células solares orgânicas

Essas células são feitas de polímero e plástico. São compostas de material orgânico, muito leves, flexíveis e semitransparentes. Têm potencial para captação de energia solar e podem ser instaladas em estruturas transparentes, como vidraças e janelas. Com a energia produzida, é possível alimentar computadores, telefones celulares e componentes eletrônicos dos automóveis.

O funcionamento da célula orgânica fotovoltaica ocorre com a absorção e condução da luz, através dos polímeros que atuam como condutores para a produção de energia elétrica. O processo é possível por efeito fotovoltaico a partir da luz do sol.

Um projeto, da CSEM Brasil que começou em 2014 em Belo Horizonte, está estudando o material  – com a produção de dispositivos de eletrônica orgânica e recebeu investimentos de 19 milhões de dólares ( de 2014 a 2016). Saiba mais sobre ele aqui. 

3- Painel solar transparente

Desenvolvido pelos pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan, esse painel solar é quase completamente transparente. Ele aproveita a energia solar por meio de moléculas orgânicas, que brilham quando expostas à luz. A luz captada pelas bactérias é invisível a olho nu, e por isso os painéis ficam transparentes.

Esses painéis poderiam ser usados em janelas, por exemplo, tornando-se invisíveis sem interferir na decoração ou projeto arquitetônico. 

A tecnologia é capaz de converter cerca de 1% da luz que passa através deles em energia, e os criadores pretendem aumentar esse número até 5%, como comparação, o painel mais eficiente do mundo tem aproveitamento de 40%.

4- Janela solar

Projetadas pela startup norte-americana SolarWindow Technologies, essas janelas podem gerar 50 vezes mais energias que os painéis solares convencionais.

A SolarWindow pode ser aplicada como revestimento em qualquer janela de vidro ou plástico e, imediatamente, começar a gerar eletricidade, inclusive com luz artificial e sombra. Segundo os responsáveis, a tecnologia pode produzir energia com menor custo.

5- Painel fotovoltaico pode captar energia da chuva

Uma equipe de cientistas da cidade de Quingdao, na China, desenvolveu um painel que, além de resolver o problema da captação de energia solar em períodos chuvosos, otimiza o efeito, uma vez que é capaz de gerar energia a partir de gotas de chuva. O material utilizado na produção desse painel é o grafeno.

O grafeno é constituído de uma camada única constituída de átomos de carbono com um número de propriedades como alta condutividade térmica e elétrica.

Ele tem sido alvo de pesquisas desde 2004, as quais apontam que ao entrar em contato com a chuva, através de uma reação química, o material separa os sais contidos na água que são transformados em íons positivos e negativos, gerando a energia.

Saiba mais sobre esse tipo de painel 

6- Spray “solar”

Idealizado pelo pesquisador canadense Illan Kramer, da Universidade de Toronto, um spray de baixo custo promete transformar quase todas as superfícies em captadoras de energia solar.

A tecnologia, que utiliza pontos quânticos colidais, poderia ser aplicada em uma película flexível e usada para revestir todos os tipos de superfície, mesmo as mais inusitadas, como uma mobília ou a asa de um avião.

Batizado de sprayLD, a inovação pode ser muito eficiente, devido à sua praticidade. O sistema foi feito com materiais simples, pois a intenção dos pesquisadores é torná-lo acessível e barato, para que seja amplamente utilizado. Trata-se de um passo importante para popularizar a energia solar, barateando os sistemas e produzindo energia limpa independente das redes de transmissão. O produto ainda não está sendo comercializado.

7 – Telhas solares 

Duas empresas italianas desenvolveram a Tegola Solare, telha que possui componentes mais leves e capazes de incorporar a tecnologia solar aos materiais convencionais. Com o intuito de gerar mais ganhos de eficiência e estética, a Tegola Solare é uma telha cerâmica normal à qual foram incorporadas quatro células fotovoltaicas.

Veneza, na Itália, é uma das principais cidades do mundo a contar com um bom número de instalação das telhas solares. De acordo com as empresas, a inovação pode ser aplicada em qualquer telhado,  uma vez que a superfície “solar” é adaptável em relação as telhas comuns.
A fiação segue sob o telhado para o conversor. De acordo com o fabricante, uma área de 40 m² gera cerca de 3kw de energia.

8- Placa solar ondulada

Pesquisadores norte-americanos da Universidade de Michigan desenvolveram uma placa fotovoltaica que promete ser 36% mais eficiente do que os modelos tradicionais. A opção tem potencial para tornar a produção de energia solar residencial mais barata e efetiva.

Os cientistas se pautaram em uma antiga técnica japonesa de recortes de papel, chamada de kirigami. O formato é semelhante ao de uma folha de papel com recortes em tiras, que o deixam ondulado. As placas feitas dessa maneira aproveitam a luz solar em diversos ângulos, maximizando a produção.

9- Turbina eólica com placas solares

Desenvolvido pelo pesquisador britânico Dr. Joe King, da Universidade de Liverpool, trata-se de um sistema capaz de aproveitar as duas fontes energéticas ( eólica e solar) simultaneamente.

Foi criada uma turbina eólica equipada com placas fotovoltaicas. O intuito é utilizar integralmente e ao máximo o potencial da natureza para a produção de eletricidade limpa, independente da estação do ano. A base para o projeto consiste na instalação de placas fotovoltaicas nas pás eólicas, de modo que ao mesmo tempo em que a turbina gira com a força dos ventos, é possível captar os raios solares diretos, tendo no mesmo sistema duas fontes diferentes de energia.

Segundo o criador, a solução é ideal para locais que passam por grandes períodos sem sol, mantendo bons índices de ventos. Ele também não descarta a sua utilização em regiões com sol intenso e boa quantidade de ventos, como a Austrália.

10- Células fotovoltaicas mais eficientes 

Um novo modelo de células fotovoltaicas foi criado por pesquisadores da Universidade de Riverside, na Califórnia. A tecnologia promete ser 30% mais eficiente do que as placas tradicionais e pode reduzir drasticamente a quantidade de espaço necessária para a construção de usinas de alta capacidade.

A  diferença está na nos componentes usados no revestimento das placas. Os cientistas norte-americanos usaram uma mistura de nanopartículas inorgânicas semicondutores com compostos orgânicos. O revestimento inclui seleneto de cádmio ou seleneto de nanocristais semicondutores de chumbo, combinados com moléculas orgânicas.

A mistura maximiza a conversão dos raios absorvidos pelas células solares e impede o desperdício de porções infravermelhas, fazendo com que a produção de energia aumente.

O fato é que embora a  energia solar tenda a ficar cada vez mais barata, a construção de usinas solares ainda esbarra nos custos com espaços e linhas de transmissão.

Com novas tecnologias para a captação de energia solar será possível alcançar a mesma quantidade de energia em áreas bem menores, e ou ser produzida “in loco” reduzindo custos e melhorando a competitividade.