Arquivo da categoria: Energia

6750 – Física – O Antiátomo


Físicos de grandes institutos científicos do mundo, como o Centro de Pesquisa Nuclear, em Julich, Alemanha, e o Fermilab, em Chicago, Estados Unidos, querem criar o primeiro antielemento químico. É o que se chama de antimatéria, uma substância em que as partículas nucleares têm carga elétrica invertida. No caso do anti-hidrogênio, o primeiro antiátomo que se quer formar, o próton, que é positivo, ficaria negativo, e o elétron, que é negativo, ficaria positivo, cada um deles preservando a própria massa (a do prónton é duas mil vezes maior que a do elétron). O objetivo da pesquisa é produzir grandes quantidades de energia. Porque, quando a antimatéria entra em contato com a matéria, ambas se aniquiliam e o que sobra é radiação, ou seja, energia pura. Um centésimo de grama de anti-hidrogênio misturado ao hidrogênio daria um foguete a propulsão equivalente a 120 toneladas da mistura de hidrogênio e oxigênio utilizado hoje.
Rota de colisão dentro dos aceleradores

O choque entre partículas atômicas cria antipartículas e pode uni-las em antiátomos

Dois feixes de prótons (partícula nuclear positiva) são lançados um contra o outro.
A energia do choque produz a primeira safra de antiprótons, o negativo do próton.
Um novo choque entre um próton e um antipróton gera um elétron e seu oposto, o pósitron.
Se tudo der certo, os elétrons e prótons se combinam para formar um átomo de hidrogênio, enquanto os prósitrons e antiprótons se juntam num antiátomo de anti-hidrogênio.

6747 – Como funciona um Biodigestor?


Biodigestor anaeróbico é um sistema destinado a produção de biogás, principalmente o metano, através do tratamento de esgoto sem a utilização de produtos químicos. Durante o processo, a matéria orgânica contida no esgoto é digerida pelas bactérias, que atuam na falta de oxigênio (por isso é chamado de anaeróbico). Esta digestão realizada pelas bactérias produz o biogás que pode ser transformado em energia.
O resíduo líquido deste processo passa por um sistema de limpeza, através de um filtro biológico. Assim, a água fica limpa e pronta para o uso.
Um biodigestor doméstico tem a capacidade de produzir, em média, de 3 a 6 metros cúbicos de biogás por dia.
Tal equipamento é usado para o processamento de matéria orgânica, como, por exemplo, fezes e urina, entranhas de animais descartadas em frigoríficos e sobras vegetais da produção agrícola. Um biodigestor funciona como um reator químico em que as reações químicas têm origem biológica, ou seja, são feitas por bactérias que digerem matéria orgânica em condições anaeróbicas (isto é, em ausência de oxigênio). O digestor anaeróbico produz 2 produtos :

biogás, que é uma mistura de gases – cerca de 75% metano e 25% CO2 e
fertilizantes de ótima qualidade (bem melhores do que os fertilizantes químicos), muitas vezes misturados à água e, portanto, em forma líquida, mas em alguns processos também sólidos.
Além de fornecer estes 2 produtos, o uso dos biogestores proporciona outras importantes vantagens :
evita a poluição do meio ambiente com os dejetos orgânicos, sobretudo das águas, que tradicionalmente foi o seu principal destino, mas também do solo
combate o aquecimento global, pela queima do gás metano, 9 vezes mais causador do efeito estufa do que o Co2 resultante da sua queima
reduz significativamente o espaço utilizado para o tratamento dos dejetos animais, em relação a outro método mais atrasado, as lagoas de decantação
elimina os maus odores dos dejetos animais
reduz significativamente as moscas.

Um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a :
1,5 m³ de gás de cozinha;
0,52 a 0,6 litro de gasolina;
0,9 litro de álcool;
6,4 KWh de eletricidade;
2,7 kg de lenha (madeira queimada).
O efluente (o líquido que sai do biodigestor após o período de tempo necessário à digestão da matéria orgânica pelas bactérias) possui propriedades fertilizantes. Além de água, o líquido efluente, conhecido como biofertilizante, apresenta elementos químicos como nitrogênio, fósforo e potássio em quantidades e formas químicas tais que podem ser usados diretamente na adubação de espécies vegetais através de fertirrigação.
O biofertilizante possui entre 90 a 95 % de água (isto é, 5 a 10% de fração seca do líquido). Nessa base seca, o teor de nitrogênio – dependendo do material que lhe deu origem – fica entre 1,5 a 4% de nitrogênio (N), 1 a 5% de fosfato (P2O5) e 0,5 a 3% de potássio (K20).
O mesmo biodigestor que trata os dejetos vindos do estábulo ou da pocilga ou do confinamento de bovinos pode ser ligado ao esgoto doméstico das residências. Embora sejam usados primordialmente como fonte de energia e de fertilizantes orgânicos para produtores rurais, o biodigestor também pode ser enfocado como um sistema de tratamento de esgotos humanos para pequenas comunidades urbanas.

As condições ótimas de vida para as bactérias anaeróbicas são:
Inexistência de Ar
O Oxigênio (O2) do ar é letal para as bactérias anaeróbicas obrigatórias. Se houver oxigênio no ambiente, as bactérias anaeróbicas paralisam seu metabolismo e deixam de se desenvolver. As bactérias aeróbicas (que utilizam o oxigênio em seu metabolismo) produzem dióxido de carbono (CO2) como produto final de sua respiração. As Archaeas metanogênicas produzem metano (CH4). Enquanto que o metano é um gás rico em energia química e, portanto, pode ser usado como combustível, o dióxido de carbono já está totalmente oxidado e não pode ser usado como combustível. Se o biodigestor não estiver hermeticamente vedado contra a entrada de ar, a produção de biogás não ocorre porque as bactérias anaeróbicas morrem e as aeróbicas sobrevivem. O biogás produzido será então rico em CO2 e não em metano. Assim, o biodigestor deve assegurar uma completa hermeticidade que cause uma completa falta de oxigênio em seu interior, isto é, a completa anaerobiose do ambiente necessária para o metabolismo das bactérias anaeróbicas.

A temperatura no interior do biodigestor é um parâmetro importante para a produção de biogás. As archaeas que produzem metano são muito sensíveis a alterações de temperatura. Alterações de temperatura que excedam 45 graus celsius ou vão abaixo de 15 graus celsius paralisam a produção de biogás. Assim, outro papel do biodigestor também é o de assegurar certa estabilidade de temperatura para as bactérias.
Nutrientes
Os principais nutrientes dos microorganismos são o carbono, nitrogênio e sais minerais. Fontes ricas de nitrogênio são os dejetos de animais (inclusive seres humanos). Fontes ricas de carbono são os restos de culturas vegetais. Os sais minerais presentes nos dejetos animais e resíduos vegetais são suficientes para a nutrição mineral das bactérias. No entanto, se não houver um adequado equilíbrio de compostos de carbono (que fornecem a energia) e de compostos nitrogenados (que fornecem o nitrogênio) não ocorrerá uma eficiente produção de biogás.
O material a ser fermentado deve possuir em torno de 90 a 95 % de umidade em relação ao peso. Tanto muita água quanto pouca água são prejudiciais. O teor da água varia de acordo com as matérias-primas destinadas à fermentação. Esterco de bovino (que possui em média 84% de umidade) precisa ser diluído em 100% de seu peso em água. Já o de suínos (com 19%) precisa de 130% de seu peso em água. O de ovinos e caprino, em 320%.

O biodigestor é composto de :
- Caixa de entrada – Esta é a parte do biodigestor em que é feito o carregamento dos resíduos animais e vegetais. Os resíduos podem ser submetidos a uma trituração e diluídos com água até atingirem o teor adequado de umidade (90 a 95% de água).
- Biodigestor propriamente dito – Dentro do biodigestor, na área de entrada de materiais, processa-se inicialmente uma fermentação aeróbica ácida na qual os açúcares simples presentes no material são fermentados e se transformam em acetato (ou ácido acético). No corpo do biodigestor passa a ocorrer uma fermentação anaeróbica concomitante. As bactérias que produzem acetato usam todo o oxigênio presente na carga inicial e o ambiente interno do biodigestor tende a ficar anaeróbico e as bactérias que sobrevivem são apenas as anaeróbicas. Elas utilizam o acetato em seu metabolismo e o transformam em metano. O ambiente torna-se totalmente anaeróbico e a formação de biogás ganha a maior eficiência. O dimensionamento do biodigestor deve permitir a retenção da biomassa. O nível de DBO (Demanda Biológica de Oxigênio) do líquido em fermentação declina e ele começa a se transformar em biofertilizante.
- Caixa de saída – A cada volume de carga na entrada corresponde à saída do mesmo volume de líquido do biodigestor. Este líquido deve ser armazenado em condições aeróbicas para que, sob a ação de bactérias nitrificantes, sofra uma última e drástica redução do seu nível de DBO (Demanda Biológica de Oxigênio). Estas reações bioquímicas finais resultam na formação do biofertilizante. Como também deve estocar o produto, este tanque aberto deve ter capacidade de armazenar cerca de 30 dias de produção do biodigestor.

6677 – Na Onda do Popeye – Jovens dos EUA aumentam produção de energia solar com espinafre


Uma equipe de jovens cientistas da Universidade Vanderbilt, nos EUA, descobriu um jeito um tanto quanto inusitado de “turbinar” a produção de eletricidade proveniente do Sol: utilizar a proteína da fotossíntese do espinafre para confeccionar as células fotovoltaicas que constituem os painéis solares. Será que eles andam assistindo muito ao Popeye?
De acordo com o estudo dos pesquisadores – divulgado nesta semana no jornal científico Advanced Materials –, combinar a enzima do espinafre com o silício – um dos materiais usados na fabricação das placas fotovoltaicas – resulta em células solares 2,5 vezes mais potentes, que, consequentemente, produzem mais eletricidade.
Os jovens até tentaram misturar a enzima do espinafre com outros metais, mas a “química” da verdura parece ser mesmo com o silício. Segundo os cientistas, a combinação dos dois gerou uma corrente elétrica quase mil vez maior do que a resultante da mistura com outros metais.
A descoberta já rendeu até prêmios aos pesquisadores da Universidade Vanderbilt, que agora querem construir uma “placa solar de espinafre” funcional, que possa ser adotada em construções sustentáveis.

6648 – Golpe de Mestre no seu Bolso – Aneel quer luz pré-paga em todo o país


A Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) quer instituir no início do próximo ano a venda pré-paga de energia elétrica em todo o país.
O sistema funcionará de maneira semelhante ao do celular pré-pago, que já conquistou 80% dos usuários.
A agência faz no momento consulta pública para finalizar a regulamentação do sistema. Pela norma, a mudança deve ser gratuita para o cliente. A concessionária instalará um novo medidor, que mostrará a evolução dos gastos e o crédito remanescente.
Não deverá haver limite para a quantidade de recargas. Cada aquisição pode começar com 1 kWh -que custa hoje cerca de R$ 0,50 e é o equivalente a uma lâmpada fluorescente compacta (com iluminação semelhante à da incandescente de 60 W) ligada cerca de duas horas por dia, durante um mês.
Quando o saldo estiver prestes a terminar, o equipamento dispara um alarme visual e sonoro. A recarga poderá ser feita pela internet, por telefone e em pontos de venda cadastrados.
A participação das concessionárias é opcional, e as que aderirem terão até três anos para implantar o sistema.
Para a Aneel, as vantagens são reduzir a inadimplência, economizar mão de obra na medição e gastar menos com o envio de faturas.
A agência não divulgou, porém, o número de distribuidoras que já manifestaram interesse no sistema.
Para os usuários, as vantagens são mais controle dos gastos e o fim da obrigação de pagar a tarifa básica.
Uma crítica já levantada por órgãos de defesa do consumidor é que os consumidores de baixa renda correriam mais risco de ter o fornecimento interrompido. A Aneel argumenta que a suspensão ocorre nos dois regimes.
O sistema de cobrança pré-pago já funciona em países como Reino Unido, Argentina, África do Sul e Colômbia.
No Brasil, há projetos pilotos em São Paulo, no Rio e em regiões do Amazonas. A regulamentação deve ampliar o sistema para todo o país.
A Aneel diz que, nesses locais, o consumidor passou a usar melhor a energia. “Quando os créditos estão acabando, elas passam a tomar banho mais morno e mais rápido e a assistir menos TV. Ter a exata noção do gasto só é possível no sistema pré-pago”, disse o superintendente de Regulação da Comercialização da Eletricidade da Aneel, Marcos Bragatto.
A AES Eletropaulo, que atua em 24 cidades paulistas, incluindo a capital, testa desde 1995 o sistema, com 3.600 dos 6,4 milhões de clientes.
O equipamento digital instalado em sua cozinha avisa quando o nível está alto ou baixo, o que, segundo ela, ajuda o consumidor. A recarga é feita pelo telefone.
De acordo com a AES Eletropaulo, o valor do kWh é o mesmo nos dois sistemas.

6614 – Quais são as substâncias mais esquisitas usadas para fabricar combustível?


Em tempos de aquecimento global acelerado, cientistas correm atrás de fontes de energia limpas para impulsionar veículos e máquinas industriais sem se importar muito com a procedência. O hidrogênio, por exemplo, é um desses combustíveis alternativos e pode ser extraído até de xixi! “A urina, em estado normal, contém 2 gramas de ureia por 100 mililitros, e é essa ureia que usamos para fazer hidrogênio”, diz Gerardine Botte, engenheira química da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos.

TOTAL FLEX
Veja como alguns subprodutos industriais e do consumo humano podem abastecer a produção de biocombustíveis:

XIXI – 3,5 litros de urina geram 1 litro de hidrogênio. O problema é que parte da ureia – substância da urina que é base para obtenção de hidrogênio -, em contato com bactérias do ambiente, vira amoníaco bem antes de ser processada.

BORRA DE CAFÉ – Não precisa ser vidente para ver futuro no pó que sobra do cafezinho. O óleo contido em cerca de 20 quilos de borra – o equivalente a mais de 130 xícaras – dá para fabricar 1 litro de biodiesel.

CARAMELO – Com 2 quilos de ingredientes que sobram da fabricação de chocolate – como caramelo e outros recheios – é possível obter 1 litro de biodiesel. O combustível é resultado da digestão de bactérias que se alimentam do meladão.

FRALDA USADA – Depois de castigadas por bebês ou pessoas com incontinência, as fraldas podem gerar biogás. Cerca de 7 quilos de fraldas geram 1 litro de gás metano – produto dos dejetos – e 2,8 quilos de celulose – vindos de materiais que compõem a fralda.

6489 – Mega Sampa – Do fogo às lâmpadas sustentáveis, museu mostra a evolução da luz



Basta um clique para acender a luz.
É difícil imaginar a dificuldade que se tinha antigamente para iluminar um lugar. E, para muita gente, é difícil imaginar viver hoje sem luz.
Na pré-história, o homem dependia do fogo para enxergar à noite. Até descobrir como fazer o fogo foi outra longa jornada.
Para entender a evolução da luz e uso dela pelo homem, o Museu da Lâmpada reconta toda essa história.
Painéis nas paredes contêm desenhos que retratam a relação do homem com a luz na pré-história.
Numa grande sala, o público pode ver modelos originais e réplicas fiéis de lâmpadas das décadas de 1920 e 1930. A mais antiga em exposição é de 1900.
Os visitantes descobrem também as características das lâmpadas incandescentes, fluorescentes, halógenas e a vapor até chegar a atual LED, conhecida por consumir menos energia e durar mais.
A sustentabilidade também é tema do museu, que explica os problemas de não descartar corretamente as lâmpadas fluorescentes.
O teto todo iluminado com fibra ótica dá efeito de céu estrelado.
As visitas acontecem de segunda a sexta e é preciso agendar o passeio pelo telefone ou o site.
O ingresso para entrar é 1kg de alimento não perecível, que será doado a instituições de caridade.
ANOTE NA AGENDA
Museu da Lâmpada
QUANDO: de segunda a sexta, das 9h às 18h (é necessário agendar a visita pelo telefone ou o site)
ONDE: Museu da Lâmpada (av. João Pedro Cardoso, 574; tel. 0/XX/11/2898-9300)
QUANTO: 1kg de alimento não perecível

6484 – Brasileiros viajam até o Peru com carro movido a óleo de dendê


Decididos a reivindicar uma presença maior dos biocombustíveis na matriz energética do Brasil, um grupo de pesquisadores da Universidade Federal da Bahia (UFBA) caiu na estrada para viajar até o Peru em uma caminhonete movida a óleo de palma – conhecido popularmente como óleo de dendê.
A aventura, batizada de Travessia Interoceânica B100, deu certo: depois de 17 dias e cerca de 13 mil km percorridos, os viajantes retornaram à Bahia sem nenhum imprevisto com o veículo ecológico. Segundo os pesquisadores, durante o trajeto, a caminhonete “experimentou” diferentes cenários – como altitudes de quase 5 mil metros e temperaturas de até -8ºC –, provando que o biocombustível é eficiente nas mais diversas condições.
Depois do feito, os pesquisadores esperam incentivar a produção desse tipo de energia renovável no Brasil. E mais: popularizar os benefícios da utilização do biodiesel, misturado ao diesel, nos mais diferentes tipos de transporte. Para além dos acarajés e moquecas, já pensou em consumir óleo de dendê para pilotar um carro?

6482 – Mais luz, menos consumo


Há muita gente que ainda não se convenceu da vantagem, tudo porque as fluorescentes compactas custam cerca de seis vezes mais que as incandescentes. Se você faz parte desse grupo, está jogando dinheiro no lixo. É questão de matemática. Considere uma lâmpada acesa durante 6 mil horas (seis horas diárias em seis anos). Leve em conta seu preço e sua vida útil. Pense em um custo médio de energia de R$ 0,50 kwh. Caso tenha optado pelo sistema incandescente, você gastará, em média, R$ 192 entre reposição de lâmpadas e eletricidade.
Se tiver preferido a fluorescente, porém, sua despesa será de R$ 55*. Caso opte por led, uma espécie de minilâmpada supereconômica, gastará até 85% menos em eletricidade – mas, como ainda são caros, os leds exigem alto investimento na aquisição. Ao escolher suas novas lâmpadas, além de levar em conta números e sustentabilidade, planeje também a iluminação adequada a cada ambiente. A luz branca é ideal para locais de trabalho minucioso, como a lavanderia e o escritório.

Viver com sol
Que tal levantar a bandeira de defesa do meio ambiente e enxugar a conta de luz em 30%? Em média, essa é a redução de gastos com eletricidade nas residências equipadas com coletores solares. Limpa, gratuita e infinita, a energia térmica proveniente do Sol está afinada com a busca por sustentabilidade – uma das grandes questões contemporâneas. Até o final do primeiro semestre de 2011, o Brasil tinha mais de 6,6 milhões de m² de coletores instalados, capazes de gerar 4 mil mw – número equivalente a 30% da capacidade instalada da Usina de Itaipu.
No ano passado, o setor cresceu 21,1%. “O aumento nasceu com a onda verde, mas foi potencializado pelo apagão energético de 2001″. A boa notícia é que esse fortalecimento do mercado alavancou o desenvolvimento tecnológico dos equipamentos. E o consumidor só tem a ganhar. “Os equipamentos high-tech são capazes de esquentar a água até 90 ºC. Isso permite reduzir o tamanho do reservatório e a área de coleta”, assinala o engenheiro elétrico Douglas Messina, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT).
No Brasil, existem 37 normas que incentivam o uso de aquecedores solares. Das 26 que já entraram em vigor, apenas duas esperam regulamentação. Boa parte delas, como a no 14 459, em vigor na cidade de São Paulo desde 2003, obriga a adoção do sistema nas novas edificações com mais de três banheiros. Algumas leis estaduais preveem também incentivos por meio de isenções fiscais. Além disso, existem 30 projetos em tramitação no país. O mais abrangente está sendo avaliado na Câmara dos Deputados e prevê deduções no imposto de renda que vão de 25 a 100% do investimento em equipamentos de aquecimento solar para pessoas físicas e jurídicas na compra de bens e serviços.

6476 – Novo Negócio: Vender Energia


É verdade que o investimento é alto quando a gente pensa em turbinar a sustentabilidade dos nossos lares incluindo paineis solares, placas fotovoltaicas, aerogeradores ou mesmo biodigestores. Mas uma resolução da Aneel pode dar um empurrãozinho nessa ideia.
Desde o final de abril, a Agência Nacional de Energia Elétrica permite que as sobras de energia renovável produzida localmente sejam repassadas para a distribuidora. O pagamento, no entanto, só pode ser feito em forma de desconto na conta de luz. O produtor ganha um crédito e tem até três anos para abatê-lo.
A política da Aneel não inclui incentivos fiscais ou isenção de impostos para quem compra equipamentos de energia renovável, como aconteceu na política alemã. Em 1990, a Alemanha aprovou uma lei que obrigava as distribuidoras de energia a se conectarem aos produtores locais e pagarem mais caro pela energia gerada por eles. Deu resultado: dados de 2010 mostram que 17% da energia consumida na Alemanha vem de pequenas centrais geradoras de energia renovável. Será que cola?

6438 – Mega Techs – É possível copiar a tecnologia do Homem de Ferro?


Inspirado pelo personagem Tony Stark, um rapaz fanático pelo super-herói Homem de Ferro criou uma tecnologia semelhante àquela usada por ele em sua armadura, especificamente na luva, para atacar os inimigos.
Patrick Priebe, criou um repulsor de energia, utilizando-se de 1.000 miliwatts que, direcionado, pode acender, em três minutos, um palito de fósforo, ou até cegar uma pessoa, caso a mesma não esteja utilizando óculos de proteção. A estrutura do repulsor fica presa à mão de quem a utiliza, mas ainda não foi feito um protótipo na forma de luva, como usado pelo Tony Stark.
Ele declarou ter feito tudo sozinho e demorado apenas duas semanas para montar o seu protótipo, incluindo todo o projeto elétrico e a estrutura mecânica do repulsor.
Patrick promete que, na segunda versão do seu repulsor, ele será bem mais potente do que o primeiro. Vamos ver quando ele conseguirá criar a tecnologia a ponto de derrubar uma parede.

Armaduras de Ferro

Quem é que não ficou louco de vontade de possuir uma armadura poderosa ao ver os primeiros protótipos construídos por Tony Stark? Trata-se de armas integradas aos braços, jatos propulsores nas pernas e canhões de prótons que podem ser acessados para derrotar as monstruosas forças do mal.
A verdade é decepcionante nesse ponto. Não há tecnologia suficiente (nem previsão para isso em um futuro próximo) para a construção de uma armadura grande, pesada e resistente que permita a mobilidade e o armazenamento dos recursos existentes nas Mark (Armaduras do Homem de Ferro).

É claro que o mundo não está completamente parado em relação a isso. Os exoesqueletos mecânicos são as tecnologias reais mais próximas de uma armadura Mark. Hoje eles podem aumentar a força física dos seres humanos em aproximadamente cinco vezes, mas ainda demandam muita bateria e não dão a mobilidade necessária para combates corpo a corpo.

Exoesqueletos podem carregar armas pesadas, como metralhadoras e fuzis, sem problemas, visto que suportam grandes pesos com facilidade. Isso ainda está muito longe de armas de disparo hiper-rápido como as metralhadoras das indústrias Stark acopladas às armaduras, mas é fato que a possibilidade não está tão longe quanto muitos imaginam.
Os principais problemas dessas armas estão na dificuldade de serem criados mecanismos de controle que permitam os disparos e a movimentação do exoesqueleto sem interferências, assim como algo que não potencialize o risco de erro humano, muito comum em situações de estresse alto, como o causado pela situação de combate.

O que já existe há algum tempo e é muito utilizado pelas armas de Tony Stark são as miras automáticas. Miras de infravermelho são utilizadas para disparos noturnos até hoje, e já existem também armas com rastreamento de calor e mísseis com alvo computadorizado ou controle remoto.

Canhões de plasma

Das mãos do Homem de Ferro, além dos jatos propulsores, também saem disparos de um canhão de plasma integrado. Esses canhões permitem virtuosos ataques contra os inimigos que ousam interferir no caminho de Tony Stark ou de qualquer um que esteja próximo a ele.
Hoje, pesquisadores militares buscam formas de conseguir colocar tecnologias baseadas em plasma bélico em prática. Também são estudados projetos que consigam transformar o plasma em energia para mover motores com maior aproveitamento.

Jatos propulsores

Nas pernas e mãos da armadura de Tony Stark existem alguns jatos propulsores que, utilizando energia gerada pelo reator ARC, podem movê-lo para onde ele quiser em velocidades absurdas. O controle computadorizado permite também que Tony faça manobras muito ágeis rapidamente, mesmo no ar.
Se há alguma tecnologia semelhante a essa na atualidade, ela está nos jetpacks. As “mochilas voadoras” fazem com que seus pilotos se desloquem no ar, mas ainda por poucos metros, pois a fonte de combustíveis é muito limitada. Além disso, o controle não é muito seguro ainda, o que pode causar acidentes graves se o piloto tiver alguns segundos de descuido.

Reator particular

Para manter a energia responsável pela alimentação das armaduras do Homem de Ferro, Tony Stark criou um dispositivo que realiza fusões a frio. É o famoso reator ARC que fica no peito do herói metálico e origina todo o poder utilizado por ele para enfrentar os inimigos e também para voar pelos céus com os jatos propulsores.

Se você está pensando em construir um reator atômico e colocá-lo no seu peito para virar um super-herói, ainda é cedo demais. A fusão fria utilizada pelo elemento paládio ainda não é muito segura e a energia liberada por ela poderia causar explosões enormes em qualquer lugar que fosse utilizada.
Outro ponto que afasta os humanos reais do reator ARC é a questão legislativa. Para se fazer experimentos com fusão de elementos químicos é necessário possuir laboratórios preparados para isso. Tony Stark faz suas experiências em locais inapropriados, que nem mesmo possuem temperaturas que possibilitam estabilizações emergenciais.

Jarvis

Nas histórias em quadrinho, Jarvis é um mordomo e conselheiro de Tony Stark (muito parecido com Alfred de Bruce Wayne), mas nos cinemas ele ganhou formas eletrônicas para ser o computador pessoal do protagonista. Possuindo uma inteligência artificial incrível, Jarvis pode até mesmo raciocinar independentemente dos comandos de seu dono.
Casas com modernos sistemas de controle remoto para vários ambientes, daqueles que são utilizados para acender lareiras, ligar televisão, modificar as luzes e controlar o sistema de som, por exemplo, são os modelos reais mais próximos do “mordomo”. Já estão sendo vistos os primeiros passos de um gigante computador como Jarvis, a diferença é que neles não há inteligência artificial.

Ainda não existe uma máquina capaz de raciocinar completamente sozinha e ainda interferir na dinâmica de quem está à sua volta, como faz Jarvis. O que já existe são robôs que interagem com pessoas e desempenham funções humanas, ainda muito limitadamente. Até que um ser cibernético similar ao melhor amigo de Tony Stark seja desenvolvido ainda vão muitas décadas de pesquisa.
Após ser infectado pelo próprio reator, Tony Stark precisa desenvolver um elemento que não seja nocivo à saúde. Com a ajuda de Jarvis, ele consegue realizar o processo com o auxílio de um aparelho similar a um acelerador de partículas. Por utilizar materiais instáveis, ele acaba destruindo parte de sua mansão.

O LHC (acelerador de partículas) permite a fusão de algumas moléculas que não podem ser fundidas em condições ambientes, mesmo assim ainda há muita coisa que se limita à teoria devido à instabilidade dos elementos e a incerteza dos resultados que são gerados por isso.

O capacete

No capacete de Tony Stark, uma série de informações são colocadas à disposição, sendo projetadas diretamente no visor do herói. Esses dados dão dicas de distância dos inimigos e outros elementos, velocidade de voo, altura e vários outros dados de suma importância para o desempenho do heroísmo.
Se você pensa que isso nunca será possível, precisa imaginar o mundo fora de um capacete, nos para-brisas dos carros. Com a tecnologia atual, vários conceitos de carros já começam a ser criados com o sistema HUD (Head-up Display), o mesmo utilizado em aviões, para colocar no vidro informações que antes eram disponibilizadas no painel.

Em muitas cenas do laboratório secreto de Tony Stark, o herói aparece experimentando pedaços virtuais da armadura com o auxílio de hologramas táteis. Esse recurso permite que ele faça ajustes em tamanho, potência e design da armadura sem que seja necessário criar o material fisicamente.
Por mais que a holografia tátil esteja longe da realidade atual, já é possível utilizar aí mesmo no seu computador um recurso que o Homem de Ferro usa. Trata-se da realidade aumentada, tecnologia que surgiu há pouco e já permite que os usuários interajam com os computadores sem muita dificuldade.

6426 – Descarga transforma esgoto em adubo e energia


Um vaso sanitário inventado em Cingapura faz descarga de dejetos com recarga de recursos ambientais e ainda economiza 90% da água. Os cientistas da Nanyang Technological University (NTU) criaram um modelo que transforma o esgoto em fertilizantes e eletricidade. Os dejetos líquidos vão para a separação de substâncias usadas em adubos, como nitrogênio, fósforo e potássio. Os sólidos são encaminhados para a queima em biodigestores, gerando eletricidade.
Além de transformar os dejetos em recursos, o “WC Vácuo No Mix” usa tecnologia de vácuo de sucção, semelhante à dos aviões. Enquanto um vaso comum usa até 6 litros de água para efetuar a descarga, esse modelo usa 200mL para líquidos e 1 litro para sólidos.
O projeto, que recebeu 10 milhões de dólares do Programa Nacional de Cingapura em 2010, será útil não apenas para novos empreendimentos, como também para comunidades que não estão ligadas a sistemas de esgotos e, com esse modelo que dá destino útil aos dejetos, podem ter suas próprias instalações.

6423 – Casca de arroz é usada para gerar energia em usina do RS


Localizada no extremo oeste do RS, a cidade de São Borja faz fronteira com a Argentina, tem pouco mais de 61 mil habitantes e é uma das maiores produtoras nacionais de arroz. Não é pra menos: são beneficiados, por ano, cerca de 10 milhões de sacos do grão, cada um com 50 quilos, segundo dados da Agência de Desenvolvimento Polo RS.
Dessa produção intensa, sobram as cascas. Sem aproveitamento e valor comercial, elas sempre ocuparam espaço nos aterros de lixo e significavam um grande passivo ambiental para a cidade – ou seja, quando atividades econômicas que causam danos ao meio ambiente devem ser “compensadas” com determinadas ações.
Agora, vão gerar energia na Usina Termelétrica de São Borja, inaugurada oficialmente no mês passado. Para operar na capacidade plena, 85 mil MWh/ano, a Usina demandará 96 mil toneladas anuais de cascas de arroz. As cinzas geradas na queima serão destinadas a indústrias de cimento, fertilizantes e borracha.
Cerca de 10% da energia gerada deverá ser destinada aos gastos da própria usina. Os outros 90% serão comercializados para a rede pública.
Biomassa são materiais orgânicos a partir dos quais é possível obter energia. Restos de alimento, madeira, esterco e resíduos da agricultura, como as cascas de arroz de São Borja, são alguns exemplos.
O Brasil é líder mundial em capacidade instalada para geração de energia por biomassa. Nos últimos cinco anos, foi o terceiro país que cresceu mais rápido nesse quesito – que é o potencial total de produção do país, não a produção em si.
A conclusão é da edição de 2011 do relatório Who’s Winning The Clean Energy Race? (Quem Está Ganhando a Corrida da Energia Limpa?), do Pew Environment Group.
Entre os países do G20, o Brasil aparece em sexto lugar entre os que mais investem em energia limpa, com 8 bilhões de dólares. Como economia emergente, está atrás apenas da China.

6397 – Como Funciona um Painel Solar?


Um sistema de energia solar é constituído por três partes principais:
1. Painel solar (captação da radiação solar)
2. Depósito de água (armazenamento de água)
3. Sistema de apoio (sistema que permite complementar a energia solar captada)
O seu funcionamento é muito simples.

I – Grande parte da radiação solar que atinge a cobertura transparente do painel é transmitida para o interior deste.
II – A radiação é captada pela superfície absorsora (geralmente uma placa metálica com um revestimento negro). Esta superfície converte os raios solares em calor.
III – Este calor é conduzido (pelo próprio material da placa) até aos tubos onde circula a água.
IV – A água é, depois, conduzida até ao depósito para ser armazenada até ser utilizada.

Painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designadas já que captam, em geral, a luz do Sol. Estas células são, por vezes, e com maior propriedade, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, criam uma diferença de potencial elétrico por ação da luz (seja do Sol ou da sua casa.). As células solares contam com o efeito fotovoltaico para absorver a energia do sol e fazem a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.
Atualmente, os custos associados aos painéis solares, que são muito caros, tornam esta opção ainda pouco eficiente e rentável. O aumento do custo dos combustíveis fósseis, e a experiência adquirida na produção de célula solares, que tem vindo a reduzir o custo das mesmas, indica que este tipo de energia será tendencialmente mais utilizado.

O silício cristalino e o arsenieto de gálio são os materiais mais frequentemente utilizados na produção de células solares. Os cristais de arsenieto de gálio são produzidos especialmente para usos fotovoltaicos, mas os cristais de silício tornam-se uma opção mais econômica, até porque são também produzidos com vista à sua utilização na indústria da microeletrónica. O silício policristalino tem uma percentagem de conversão menor, mas comporta custos reduzidos.
Quando expostos à luz direta de 1 AU, uma célula de silício de 6 centímetros de diâmetro pode produzir uma corrente de 0,5 ampere a 0,5 volt, ou seja, cerca de 0.25 watts. O arsenito de gálio é mais eficiente.
O cristal depois de crescido e dopado com boro, é cortado em pequenos discos, polidos para regularizar a superfície, a superfície frontal é dopada com fósforo, e condutores metálicos são depositados em cada superfície: um contacto em forma de pente na superfície virada para o Sol e um contacto extenso no outro lado. Os painéis solares são construídos dessas células cortadas em formas apropriadas, protegidas da radiação e danos ao manusear pela aplicação de uma capa de vidro e cimentada num substrato (seja um painel rígido ou um flexível). As conexões elétricas são feitas em série e em paralelo, conforme se queiram obter maior tensão ou intensidade. A capa que protege deve ser um condutor térmico, pois a célula aquece ao absorver a energia infravermelha do Sol, que não é convertida em energia elétrica. Como o aquecimento da célula reduz a eficiência de operação é desejável reduzir este calor. O resultante desta construção é chamado painel solar.
Um painel solar é um conjunto de células solares. Apesar de cada célula solar fornecer uma quantia relativamente pequena de energia, um conjunto de células solares espalhadas numa grande área pode gerar uma quantidade de energia suficiente para ser útil. Para receber maior quantia de energia, os painéis solares devem estar direcionados para o Sol.

Produção mundial de energia solar
Estima-se que o total da potência de pico instalada em painéis solares tenha sido da ordem dos 8 GWp (gigawatts-pico).
Os painéis solares contribuem ainda muito pouco para a produção mundial elétrica, o que atualmente se deve ao custo por watt ser cerca de dez vezes maior que o dos combustíveis fósseis.
Tornaram-se rotina em algumas aplicações, tais como as baterias de suporte, alimentação de boias, antenas, dispositivos em estradas ou desertos, crescentemente em parquímetros e semáforos, e de forma experimental são usados para alimentar automóveis em corridas como a World Solar Challenge através da Austrália. Programas em larga escala, oferecendo redução de impostos e incentivos, têm rapidamente surgido em vários países, entre eles a Alemanha, Japão, Estados Unidos e Portugal.

Provavelmente o uso mais bem sucedido de painéis solares é em veículos espaciais, incluindo a maioria das naves que orbitam a Terra e Marte, e naves viajando rumo a regiões mais internas do sistema solar Nas regiões mais afastadas do Sol, a luz é muito fraca para produzir energia o suficiente e, por isso, são utilizados geradores termoelétricos de radioisótopos .

6379 – Planeta Terra – Fontes de energia não-renováveis


Há quantidades limitadas, portanto, esgotam-se progressivamente ao serem consumidas. São elas o carvão, o petróleo, o gás natural, a energia nulclear de fissão (urânio), a energia nuclear de fusão (deutério) e a energia geotérmica. Tais recursos provêm em parte, da energia solar acumulada por meio de processos que envolvem decomposição e fossilização de matéria orgânica.
O carvão mineral é uma fonte não-renovável formada ao longo de milhões de anos a partir de florestas sepultadas debaixo da terra. Para se formar carvão naturalmente a partir das florestas atuais, serão precisos outros milhões de anos.

Outros recursos não-renováveis são energias contidas em minerais que podem ser utilizados na obtenção de combustíveis nucleares. Quanto ao seu uso, uma fonte de energia pode ser eventualmente substituída por outra: é possível produzir energia elétrica utilizando carvão ou energia nuclear. A de fusão ainda está em fase experimental, não sendo utilizada comercialmente, já a geotérmica está contida no interior da Terra e a técnica para obtê-la consiste em injetar um líquido, geralmente água, que extraia calor do centro do planeta. Transformando-se em vapor, essa água pode mover um gerados de corrente elétrica.

Mini Glossário
Combustão – Oxidação de um combustível, com produção de calor e, as vezes, com emissão de luz.
Fontes alternativas – Fontes de energia distintas das tradicionais, que não precisam queimar combustíveis fósseis.
Gerador – Máquina capaz de produzir força ou energia.
Hélice – Conjunto de aletas que giram ao redor de um eixo.
Radiação – Energia ou partículas de alta energia que se progagam através do espaço.

6364 – Física – Formas de Energia


A energia mecânica é aquela capaz de produzir mudanças de posição, de velocidade ou de forma. Segundo o tipo de mudança produzida, fala-se em energia cinética, potencial, gravitacional, elástica.
A cinética é a que os corpos tem em virtude de seu movimento, como uma bala disparada por um fuzil ou um ventilador girando. A energia cinética de um corpo só depende da massa e da velocidade.Se um corpo tem uma velocidade muito grande, é capaz de produzir mudanças importantes ao transferir a sua energia.

Energia potencial gravitacional – A posição de um objeto com relação ao solo proporciona uma medida de sua energia potencial gravitacional. Para calcular o valor dessa energia é preciso descobrir o trabalho necessário para elevar um corpo de massa m a uma altura h. É preciso exercer uma força F igual a seu peso P = m.g.
Energia potencial elástica – Ao tensionar um arco, ele se deforma. Ao soltá-lo, recupera a sua forma primitiva e dispara a flecha. A energia que o arco armazena chama-se potencial elástica (Epe). Uma mola comprimida tem Epe e seu valor é calculado como o trabalho necessário para comprimi-la:
Epe= 1/2k.x²

Teorema da conservação de energia – A energia não é criada nem destruída, ainda que se transforme. É a lei da conservação da energia.
A propriedade mais importante da energia é que a sua quantidade não varia.

Mini Glossário
Expressão matemática – Frase composta de símbolos reconhecidos que enuncia um pensamento lógico.
Teorema – Proposição que, para ser admitida ao se tornar evidente, necessita de demonstração.

6358 – Conceitos de Eletricidade – A Corrente Elétrica


É o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica, ou também, é o deslocamento de cargas dentro de um condutor, quando existe uma diferença de potencial elétrico entre as extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reação química, atrito, luz, etc.)
Sabe-se que, microscopicamente, as cargas livres estão em movimento aleatório devido à agitação térmica. Apesar desse movimento desordenado, ao estabelecermos um campo elétrico na região das cargas, verifica-se um movimento ordenado que se apresenta superposto ao primeiro. Esse movimento recebe o nome de movimento de deriva das cargas livres.
Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a do fluxo de elétrons (português brasileiro) ou eletrões (português europeu) através de um condutor elétrico, geralmente metálico.
A intensidade I da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga ΔQ que atravessa certa secção transversal (corte feito ao longo da menor dimensão de um corpo) do condutor em um intervalo de tempo Δt.
A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampère (A). A corrente elétrica é também chamada informalmente de amperagem. Embora seja um termo válido na linguagem coloquial, a maioria dos engenheiros eletricistas repudiam o seu uso por confundir a grandeza física (corrente eléctrica) com a unidade que a medirá (ampère).
Nos metais existe grande quantidade de elétrons livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um campo elétrico no interior de um corpo metálico, esses movimentos passam a ser ordenados no sentido oposto ao do vetor campo elétrico, constituindo a corrente elétrica.
Nas soluções eletrolíticas existe grande quantidade de cátions e ânions livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um campo elétrico no interior de uma solução eletrolítica, esses movimentos passam a ser ordenados: o movimento dos cátions, no sentido do vetor campo elétrico (), e o dos ânions, no sentido oposto. Essa ordenação constitui a corrente elétrica.
Nos gases ionizados existe grande quantidade de cátions e elétrons livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um campo elétrico no interior de um gás ionizado, esses movimentos passam a ser ordenados: o movimento dos cátions, no sentido do vetor campo elétrico e o dos elétrons, no sentido oposto. Essa ordenação constitui a corrente elétrica.
Com a finalidade de facilitar o estudo das leis que regem os fenômenos ligados às correntes elétricas, costumamos adotar um sentido convencional para a corrente elétrica, coincidente com o sentido do vetor campo elétrico que a produziu.
Consequentemente, esse sentido será o mesmo do movimento das partículas eletrizadas positivamente e oposto ao das partículas eletrizadas negativamente.

Sentido da corrente
No início da história da eletricidade definiu-se o sentido da corrente elétrica como sendo o sentido do fluxo de cargas positivas[3], ou seja, as cargas que se movimentam do pólo positivo para o pólo negativo. Naquele tempo nada se conhecia sobre a estrutura dos átomos. Não se imaginava que em condutores sólidos as cargas positivas estão fortemente ligadas aos núcleos dos átomos e, portanto, não pode haver fluxo macroscópico de cargas positivas em condutores sólidos. No entanto, quando a física subatômica estabeleceu esse fato, o conceito anterior já estava arraigado e era amplamente utilizado em cálculos e representações para análise de circuitos.
Esse sentido continua a ser utilizado até os dias de hoje e é chamado sentido convencional da corrente. Em qualquer tipo de condutor, este é o sentido contrário ao fluxo líquido das cargas negativas ou o sentido do campo elétrico estabelecido no condutor. Na prática qualquer corrente elétrica pode ser representada por um fluxo de portadores positivos sem que disso decorram erros de cálculo ou quaisquer problemas práticos.
O sentido real da corrente elétrica depende da natureza do condutor. Nos sólidos as cargas cujo fluxo constituem a corrente real são os elétrons livres, nos líquidos os portadores de corrente são íons positivos e íons negativos, enquanto que nos gases são íons positivos, íons negativos e elétrons livres. O sentido real é o sentido do movimento de deriva das cargas elétricas livres (portadores). Esse movimento se dá no sentido contrário ao campo elétrico se os portadores forem negativos, caso dos condutores metálicos e no mesmo sentido do campo se os portadores forem positivos. Mas existem casos onde verificamos cargas se movimentando nos dois sentidos. Isso acontece quando o condutor apresenta os dois tipos de cargas livres, condutores iônicos por exemplo.
É interessante notar que, nesses casos onde portadores de carga dos dois tipos estão presentes, ambos contribuem para variações de carga com mesmo sinal em qualquer volume limitado do condutor, porque cargas positivas entrando no volume escolhido, ou cargas negativas saindo do volume escolhido, significam um aumento da quantidade de cargas positivas. Essa é a razão para ser necessário introduzir uma convenção de sentido para a corrente.

6192 – Quando o hidrogênio substituirá os outros combustíveis?


“Em 10 anos, já teremos geradores de energia nas indústrias e nas próprias residências, e carros movidos a hidrogênio circulando pelas ruas do país.”
Paulo Emílio de Miranda, coordenador do Laboratório de Hidrogênio da Coordenação de Programas de pós-graduação da ufrj.
“A partir de 2020 mais de um terço de todos os veículos da BMW vendidos na Europa será movido por motores à base de hidrogênio.”
Joachim Milberg, presidente da montadora alemã BMW até março de 2007.
“Eu não acho que o uso de um combustível gasoso seja uma boa idéia para veículos de passeio porque o tanque dele tira muito espaço do carro. Além disso, a quantidade de energia dos líquidos é mais alta. É importante dizer que o combustível do futuro poderá ser misturado com outros para facilitar a introdução deles no mercado. O hidrogênio, por exemplo, é uma substância muito difícil de ser misturada.”
Ferdinand Panik, conselheiro da ballard power systems e ex-diretor da daimler-chrysler do brasil.
“Desde 2003 já circulam no nosso país ônibus movidos a hidrogênio. Esperamos que no ano que vem já tenhamos carros alimentados com o gás pelas ruas.”
Jon Bjorn Skulason, presidente da Nova energia islandesa (INE), um consórcio de empresas que investe em hidrogênio.

6178 – Como captar energia das estrelas


Tal ideia pertence à fronteira entre a ficção e a pesquisa de verdade, mas foi proposta pela primeira vez numa das mais importantes revistas científicas do mundo, a americana Science, há 50 anos. Seu principal mentor, o físico e matemático britânico Freeman Dyson, empresta seu nome ao conceito, que é conhecido como “esfera Dyson”.
Ao longo da história, a humanidade tem aumentado exponencialmente seu consumo de energia, da queima de poucas toneladas de gravetos por ano na Pré-História à construção de gigantescas usinas elétricas no século 20. Ora, se os seres humanos realmente se espalharem pelo sistema solar e pelos sistemas estelares vizinhos no futuro, vão precisar de quantidades ainda mais alucinadas de energia para sobreviver. Portanto, nada melhor do que organizar sistemas que captem diretamente a radiação estelar para o nosso uso.
O ponto em comum em todas as variantes já imaginadas é o uso de um grande conjunto de painéis solares, voltados na direção da estrela-tomada, os quais, de preferência, cobririam a totalidade, ou pelo menos a maior parte, do astro. Fora isso, o desacordo impera entre os teóricos.
O que parece quase certo é que seria absurdamente complicado construir uma esfera sólida em torno da coitada da estrela. O problema não é nem o calor, já que os proponentes dessa versão falam numa casca com raio de 1 UA (uma unidade astronômica, ou seja, a distância atual entre a Terra e o Sol). O que acontece é que uma estrutura desse naipe não teria interação gravitacional significativa com a estrela em seu interior – ou seja, precisaria de motores que a mantivessem no lugar o tempo todo, senão correria o risco de trombar com o astro. Por essas e outras, acredita-se que o melhor jeito de realizar o sonho da estrela-tomada envolva o uso de um arquipélago de satélites e estações espaciais, cobertos com sofisticados coletores de energia solar. Uma vez obtida a energia, ela poderia ser transmitida de um satélite para outro, e também para pontos distantes do espaço, por meio de potentes emissões de laser, digamos. Essa versão da ideia é conhecida como “enxame de Dyson”, mas ela tem outra desvantagem séria. A interação gravitacional entre o grande número de satélites poderia levar a frequentes trombadas, difíceis de evitar. Por isso, um terceiro conceito, a “bolha de Dyson”, propõe equipar os satélites em torno da estrela com gigantescas velas (isso mesmo, como as de barcos), as quais seriam impulsionadas pelo “vento” de partículas que a estrela sopra através do espaço. Com isso, os coletores de energia ficariam sempre na mesma posição. Se você está achando Dyson doidão, saiba que ele propôs a ideia, originalmente, como forma de buscar civilizações ETs avançadas, que já teriam feito suas esferas Universo afora.

6060 – O Painel Solar


Uma árvore fotovoltaica na Áustria

O cientista americano Charles Fritts descobriu que o silício tinha uma característica intrigante: transformar luz em energia elétrica. Se 1% da Terra fosse coberta por painéis solares (20 estados de São Paulo), eles gerariam energia suficiente para toda a humanidade.

Painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designadas já que captam, em geral, a luz do Sol. Estas células são, por vezes, e com maior propriedade, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, criam uma diferença de potencial elétrico por ação da luz (seja do Sol ou da sua casa.). As células solares contam com o efeito fotovoltaico para absorver a energia do sol e fazem a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.
Atualmente, os custos associados aos painéis solares, que são muito caros, tornam esta opção ainda pouco eficiente e rentável. O aumento do custo dos combustíveis fósseis, e a experiência adquirida na produção de célula solares, que tem vindo a reduzir o custo das mesmas, indica que este tipo de energia será tendencialmente mais utilizado.
O silício cristalino e o arsenieto de gálio são os materiais mais frequentemente utilizados na produção de células solares. Os cristais de arsenieto de gálio são produzidos especialmente para usos fotovoltaicos, mas os cristais de silício tornam-se uma opção mais econômica, até porque são também produzidos com vista à sua utilização na indústria da microeletrônica. O silício policristalino tem uma percentagem de conversão menor, mas comporta custos reduzidos.
O silício cristalino e o arsenieto de gálio são os materiais mais frequentemente utilizados na produção de células solares. Os cristais de arsenieto de gálio são produzidos especialmente para usos fotovoltaicos, mas os cristais de silício tornam-se uma opção mais econômica, até porque são também produzidos com vista à sua utilização na indústria da microeletrónica. O silício policristalino tem uma percentagem de conversão menor, mas comporta custos reduzidos.
Os painéis solares contribuem ainda muito pouco para a produção mundial elétrica, o que atualmente se deve ao custo por watt ser cerca de dez vezes maior que o dos combustíveis fósseis.

Painéis solares no espaço

Provavelmente o uso mais bem sucedido de painéis solares é em veículos espaciais, incluindo a maioria das naves que orbitam a Terra e Marte, e naves viajando rumo a regiões mais internas do sistema solar.Nas regiões mais afastadas do Sol, a luz é muito fraca para produzir energia o suficiente e, por isso, são utilizados geradores termoelétricos de radioisótopos .
As naves espaciais são construídas de modo a que os painéis solares possam orientar-se independentemente do movimento da nave. Assim se consegue otimizar a produção de energia orientando o painel na direção da luz, não importando para onde a nave esteja apontando.
Atualmente, a energia solar, além de usada para propulsão, tem sido utilizada em satélites artificiais que orbitam outros planetas. Como exemplo, as sondas Magellan em órbita de Vénus, e a Mars Global Surveyor, de Marte.

Iss e seus painéis solares

6051 – O Motor Hidráulico – 1880


Usa a queda da água para gerar energia. Foi criado em 1880 pelo americano Lester Pelton, que queria desenvolver uma ferramenta para garimpar ouro mas acabou inventando este motor, que hoje é o coração das usinas hidrelétricas.
Os motores hidráulicos podem ser enquadrados de acordo com duas formas de energia: motores de gravidade ou nível (quando converte em trabalho útil a energia de nível h), motores de pressão (convertem em trabalho útil a energia cinética v2/2g)
Motor hidráulico de gravidade: é a roda de alcatruzes. A água é conduzida por um canal até a parte superior da roda, enchendo os alcatruzes. O peso da água nos alcatruzes produz o movimento. A diferença entre os níveis superiores da água, na entrada (canal a montante), na saída (canal a jusante), é a altura motriz, H_m.