Energia luminosa é toda a radiação eletromagnética de frequência e comprimento de onda contida dentro da faixa do espectro visível, e que nossos olhos captam como luz. São dois tipos diferentes, incandescente e luminescente, que podem ter origem natural ou artificial, sendo o sol o maior produtor dessa energia.
Mas talvez a informação mais importante sobre a energia luminosa é que, sem ela, a vida humana na Terra não existiria.
Sua importância para nós se faz de forma direta e indireta, pois é através dela também que toda a natureza se desenvolve.
Ou seja, nossos recursos para sobrevivência.
Da mesma forma, hoje a energia luminosa é cada vez mais importante na geração elétrica mundial, respondendo por uma parcela crescente graças à tecnologia fotovoltaica.
Ainda mais quando possibilita uma geração de energia limpa, sustentável e que entrega a independência energética aos consumidores.
Por meio dos sistemas fotovoltaicos, qualquer pessoa ou empresa pode gerar a própria energia e economizar até 95% na conta de luz.
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Conheça abaixo o essencial sobre essa fonte de energia indispensável:
Para entendermos o que é energia luminosa, primeiro precisamos conhecer o conceito de radiação eletromagnética, que são ondas que se propagam no ar e vácuo transportando energia.
Ondas de rádio, TV, micro-ondas, infravermelho, laser, raios-X, raios γ, ultravioleta e luz visível são consideradas radiações eletromagnéticas.
Cada uma delas possui uma frequência e comprimento de onda diferentes
Parte da energia luminosa corresponde a todas as ondas dentro da faixa visível do espectro eletromagnético, que o olho humano percebe como luz.
Cada comprimento de onda pertencente à faixa de luz visível encontra-se associada à percepção de uma cor pela visão humana.
Além dessas, fazem parte também da energia luminosa as ondas infravermelhas e ultravioletas, mas que não são perceptíveis aos nossos olhos.
Nas ondas eletromagnéticas do espectro visível, a radiação de energia (radiação luminosa) é feita através dos fótons.
A radiação luminosa é periódica, apresentando uma repetição de picos e depressões que se repetem em intervalos regulares.
Dessa forma, o comprimento de uma onda eletromagnética é calculado pela distância entre dois picos ou duas depressões.
O tempo para a radiação emitir seu comprimento de onda é chamado de período, a quantidade de períodos que são emitidos por segundo é chamado de frequência.
Quais os tipos?
As ondas do espectro eletromagnético visível, ou seja, a luz, podem se diferenciar em três tipos diferentes de acordo com a forma como são produzidas.
São elas:
Energia luminosa incandescente
É a emissão de radiação eletromagnética por um corpo sob alta temperatura.
Exemplos: a luz solar, de vela ou das lâmpadas de filamento.
Energia luminosa luminescente
É a emissão de radiação luminosa a baixas temperaturas.
A radiação luminosa luminescente se divide em dois subtipos:
Fluorescente
Luz emitida por uma substância quando exposta a radiações do tipo ultravioleta, raios catódicos ou raios X.
As substâncias fluorescentes emitem luz somente enquanto estão recebendo energia de alguma fonte externa.
Ex.: lâmpadas fluorescentes.
Fosforescente
Já as substâncias químicas fosforescentes conseguem absorver a radiação externa e depois emitir luz própria por um certo período, que pode ser de segundos ou até mesmo horas.
Ex.: Interruptores de lâmpadas e ponteiros luminosos de relógios.
Como é produzida?
A radiação luminosa pode ter origem em processos naturais ou de fabricação humana.
Veja os dois modos como é gerada a energia luminosa:
Energia luminosa natural
É toda a luz emitida através de efeitos/processos naturais, como a luz do sol ou a luz do fogo.
A luz do sol é parte da radiação eletromagnética gerada pela fusão de núcleos de hidrogênio, que se chocam a altas velocidades formando átomos de hélio.
Esta energia do sol então viaja do interior do sol até a sua fotosfera (nome dado a sua superfície) e daí se irradia em todas as direções.
Energia luminosa artificial
É a luz emitida por dispositivos de fabricação humana, como lâmpadas e lanternas.
Em uma lâmpada incandescente, o pequeno filamento em seu interior se aquece e irradia luz ao ser percorrido por uma corrente elétrica.
A luz artificial não tem um espectro de cores ou comprimentos de onda tão variados quanto a luz natural, fazendo com que seja menos benéfica.
Sob efeito prolongado, a luz artificial pode ser danosa a plantas e animais.
Como se utiliza?
A radiação luminosa natural é indispensável para o desenvolvimento de toda a vida em nosso planeta.
Para nós, a exposição moderada à luz solar é saudável e benéfica, pois aumenta a energia e o metabolismo, impulsiona o sistema imunológico e ajuda a produzir vitamina D, elementos essenciais ao corpo humano.
A luz solar é fundamental, ainda, para que as plantas possam realizar a fotossíntese, processo através do qual os vegetais transformam gás carbônico em glicose (que é absorvida por eles) e em oxigênio (liberado para a atmosfera).
Assim, o desenvolvimento da flora beneficia indiretamente toda a cadeia alimentar animal, começando pelos animais até chegar a nós.
Da mesma forma, é dela que derivam todas as formas de energia que conhecemos, como um rio (energia hídrica) que se forma pela precipitação de águas antes evaporadas do oceano pela ação da luz do sol.
O calor do sol também é o que esquenta as massas de ar, gerando os ventos captados pelos aerogeradores.
Como transformar energia luminosa em elétrica?
É possível converter a luz do sol diretamente em energia elétrica através da tecnologia fotovoltaica.
Essa geração é feita através de placas solares (módulos fotovoltaicos) que captam a luz solar do sol incidente e difusa.
O funcionamento da energia solar fotovoltaica está fundamentado no conceito do efeito fotovoltaico, fenômeno observado pela primeira vez pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel, em 1839.
De maneira simples, o efeito fotovoltaico consiste no surgimento de uma tensão elétrica em um material semicondutor devido à liberação de elétrons de sua superfície quando exposto à radiação de fótons de luz.
Uma placa solar é composta de várias células fotovoltaicas.
A célula solar é a unidade básica de geração da tecnologia fotovoltaica e é fabricada a partir de material semicondutor.
A grande maioria das células solares fabricadas e comercializadas no mundo é feita de Silício (Si), material semicondutor e segundo elemento químico mais abundante na Terra.
Célula fotovoltaica
Para a fabricação de uma célula fotovoltaica, o silício precisa passar por um processo chamado de dopagem, que recombina a sua formação original com outros elementos, como o fósforo (P) e o Boro (B).
Essa recombinação cria duas camadas opostas do semicondutor, uma positiva (Tipo P, com falta de elétrons) e uma negativa (Tipo N, com sobra de elétrons).
Essas camadas são colocadas juntas dentro da célula, com a negativa na parte de cima e a positiva na parte de baixo; e uma fina grade unindo as duas, como na imagem abaixo:
Quando os fótons atingem a célula, eles reagem com os átomos de silício dopado e fazem com que os elétrons do lado negativo se desprendam.
Esses elétrons não conseguem passar diretamente para o lado positivo, e vice-versa, devido a um campo elétrico que se cria nessa área de junção.
Assim, o único caminho para eles é através da fina grade que une as camadas e que cria a corrente elétrica que chamamos de energia solar fotovoltaica.
Vemos, então, que o funcionamento de uma célula solar está diretamente ligado à quantidade de luz que chega até ela, mas nem toda a luz incidente é transformada em energia.
Uma célula fotovoltaica consegue transformar qualquer tipo de energia luminosa em eletricidade, mas será que A Energia Solar funciona à Noite? [Veja se você acertou]
Sistemas fotovoltaicos
Hoje, a geração elétrica por meio da energia luminosa é uma realidade para milhões de consumidores em todo o mundo através da tecnologia dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede.
Para isso, a tecnologia faz uso de um conjunto de equipamentos que formam o kit de energia solar.
São dois principais equipamentos de um sistema fotovoltaico: as placas solares e o inversor interativo.
No Brasil, centenas de milhares de consumidores já fazem uso da tecnologia, entre empresas, agronegócios, indústrias e principalmente casas.
Confira na rápida animação abaixo como funciona um sistema fotovoltaico conectado à rede:
Esses créditos energéticos derivam do sistema de compensação de energia elétrica criado pela Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) em sua Resolução Normativa 482, de 2012.
Com eles, é possível abater a energia consumida da rede nos momentos noturnos ou em dias nublados e, assim, economizar até 95% na conta de luz.
Sem contar a imunidade que eles proporcionam contra a inflação energética, valorização do imóvel e muitas outras vantagens.
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