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A reação de fusão termonuclear de elementos leves nas profundezas do Sol gera energia colossal de radiação solar. Quantitativamente, esta radiação é caracterizada pela intensidade I₀- este é o poder da energia radiante que sai da atmosfera terrestre por segundo por metro quadrado de uma área perpendicular aos raios do sol. Para a distância média do Sol quando a Terra se move em uma órbita elíptica I₀ = 1,35kW/m2. A potência total da energia radiante que entra na atmosfera terrestre é de aproximadamente 180 milhões de GW (a potência total das usinas russas é de 215 GW). A quantidade de energia solar radiante que chega à atmosfera da Terra por ano é um valor colossal de 1,57 * 10¹⁸ kWh 45% da energia radiante recebida vem da luz visível (comprimentos de onda de 0,4...0,75 mícrons), 45% da radiação infravermelha (térmica) e 10% dos raios ultravioleta.

O balanço da energia radiante da Terra é apresentado na Fig. 3.1. Cerca de 28% da energia radiante proveniente do Sol é refletida pelas nuvens e aerossóis de volta ao espaço sideral. A radiação térmica (infravermelha) da Terra representa 114% da que vem do Sol, da qual 42% é devolvida pela atmosfera e o restante vai para o espaço. Na superfície do planeta, a energia que chega é redistribuída pelas correntes marítimas e pelos ventos.

Recursos de energia solar
Fig.3.1. Balanço de energia radiante da Terra

Os valores locais da energia solar radiante que chega à superfície da litosfera ou hidrosfera dependem da orientação do Sol (iluminação), nebulosidade, poeira atmosférica, altitude, época do ano e dia. Nas latitudes médias durante o dia, a intensidade da radiação solar I atinge 800 W/m2 no verão e 200.350 W/m2 no inverno, diminuindo a zero com o pôr do sol.

A energia radiante do Sol tem sido utilizada pela biosfera desde o surgimento da vida no planeta. A conversão da energia solar em energia mecânica foi demonstrada pela primeira vez na Exposição Mundial de Paris, quando um coletor solar acionou uma máquina a vapor.

Apesar da densidade relativamente baixa de energia radiante, a energia solar tem se desenvolvido rapidamente nos últimos anos. Nos Estados Unidos, foram comissionadas 8 grandes usinas solares modulares (SPPs) com capacidade total de cerca de 450 MW; a energia é fornecida aos sistemas de energia estaduais. A produção de conversores solares fotovoltaicos no mundo chega a 300 MW por ano, dos quais 40% vêm dos Estados Unidos. Atualmente, existem mais de 2 milhões de sistemas de aquecimento solar em operação no mundo. A área de coletores de aquecimento solar nos EUA é de 10 milhões de m2, no Japão 8 milhões de m2. A energia solar é utilizada em secadores de grãos, usinas de dessalinização, instalações de fornecimento de energia para estações espaciais, etc.

Projetos exóticos estão sendo implementados. Assim, o governo australiano adotou um plano para a construção de uma “Torre Solar” com diâmetro de base de 130 metros e altura de 1 km. Ao pé da torre haverá uma enorme estufa com 7 km de diâmetro. O ar aquecido na estufa entrará na tubulação, girando os motores eólicos nela instalados. A potência do parque eólico deverá ser de 200 MW. O custo do projeto é estimado em US$ 308 milhões.

Autor: Labeish V.G.

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