Como funcionam as baterias solares?

A energia solar existe desde a década de 1950 e, recentemente, o armazenamento de energia solar em baterias, ou o que chamamos de "sistemas de armazenamento", está se tornando ainda mais viável em algumas regiões do país. Se você tem curiosidade sobre energia solar ou quer saber como utilizá-la em sua casa, temos boas notícias: vamos explicar em detalhes tudo o que você precisa saber sobre baterias de armazenamento solar e como elas funcionam.

Armazenamento de energia em baterias: o que você precisa saber

Em resumo, as baterias utilizam a energia potencial química para armazenar eletricidade quando um dispositivo ou sistema apresenta um excedente elétrico. As baterias de armazenamento solar armazenam energia da mesma forma que outros tipos de baterias:

●Uma bateria possui um cátodo e um ânodo, que são terminais elétricos de tipos opostos. Eles são separados por um eletrólito, que facilita a transferência de eletricidade.
●A bateria está conectada a um circuito externo. À medida que os elétrons passam pelo circuito, seus íons passam pelo eletrólito.
●Os íons se movem entre o cátodo e o ânodo, aumentando a energia potencial química, o que resulta no carregamento da bateria.

A única grande diferença entre baterias de armazenamento solar e outras baterias é que as baterias solares obtêm eletricidade diretamente dos painéis solares.

Agora vamos analisar o processo de armazenamento de energia passo a passo.

Passo 1 – Luz solar

Tudo começa com um pouco de sol. Sem entrar em muitos detalhes técnicos, os painéis solares permitem que os fótons (que são partículas de luz) atinjam os elétrons e os desprendam dos átomos. Isso carrega os átomos e gera um fluxo elétrico.

Quanto maior a incidência solar, maior a quantidade de eletricidade gerada. É por isso que as baterias solares carregam mais rápido no meio do dia, quando o sol está mais alto no céu. E é também por isso que carregam mais lentamente quando há menos luz solar, seja por causa da cobertura de nuvens ou pelo horário do dia.

Etapa 2 – Conversão de Energia

À medida que a eletricidade é gerada pelos painéis solares, ela entra na bateria através de placas de materiais como silício, além de circuitos. Nesse ponto, a energia é normalmente armazenada como eletricidade CC (corrente contínua), e não como sua contraparte, a eletricidade CA (corrente alternada).

Eletricidade CC vs. Eletricidade CA

Qual a diferença entre eletricidade de corrente contínua e eletricidade de corrente alternada?

Em resumo, a corrente contínua (CC) é uma corrente elétrica linear. Isso significa que a eletricidade flui em linha reta, ou seja, do ponto A ao ponto B, sem alterar sua carga. A corrente contínua é especial porque sua tensão (ou seja, sua potência) é mais constante do que a da corrente alternada.

A corrente elétrica CA, ou corrente alternada, por outro lado, possui um fluxo de corrente que pode alternar entre positivo e negativo. Em outras palavras, ela flui em duas direções.

Tanto a corrente alternada (CA) quanto a corrente contínua (CC) são utilizadas em dispositivos e aplicações do dia a dia. Por exemplo, muitos aparelhos eletrônicos ou objetos portáteis utilizam corrente contínua. Já muitos eletrodomésticos, como máquinas de lavar roupa, geladeiras e até mesmo lâmpadas, utilizam corrente alternada (CA).

A eletricidade CA (corrente alternada) é, na verdade, mais comum. As tomadas elétricas nas residências fornecem energia aos edifícios na forma de corrente alternada. A casa, então, utiliza um conversor para transformar a corrente alternada em eletricidade CC (corrente contínua). Por quê? A eletricidade CC não consegue percorrer distâncias tão longas quanto a eletricidade CA. Além disso, a eletricidade CA é mais barata de produzir.

Devido ao funcionamento da conversão de energia solar, a luz é inicialmente capturada como eletricidade em corrente contínua (CC). Em seguida, o processo de armazenamento em baterias varia dependendo do tipo de painéis solares utilizados.

Etapa 3A – Conversão acoplada em CC

Se você possui um sistema básico de energia solar acoplado em corrente contínua (CC), a eletricidade entra imediatamente na bateria solar. Ela também é armazenada como eletricidade CC, em vez de ser convertida para corrente alternada (CA) e armazenada nessa forma.

Quando sua casa ou seus eletrodomésticos precisam de eletricidade, a energia sai da bateria solar e entra em um inversor. O inversor converte a eletricidade CC em eletricidade CA, que é então utilizada pelos eletrodomésticos e dispositivos da sua casa.

Etapa 3B – Conversão acoplada em CA

Se você possui um sistema de painéis solares acoplado a corrente alternada (CA), o processo é um pouco diferente.

A luz solar incide sobre os painéis solares e a sua energia é captada como eletricidade CC, como antes. No entanto, a eletricidade entra então num inversor e é convertida imediatamente em eletricidade CA, o que é perfeito para utilização instantânea na sua casa.

Se houver alguma eletricidade excedente, o excesso flui de volta através de um inversor secundário. Ela é convertida novamente em eletricidade CC (corrente contínua) e armazenada na bateria solar. Observe que, com esse sistema, a eletricidade precisa passar por um inversor mais uma vez e se transformar em eletricidade CA (corrente alternada) assim que sua casa precisar dela.

Ambas as formas podem funcionar e nenhuma é necessariamente melhor que a outra. No entanto, os sistemas de energia solar com conversão acoplada em corrente alternada (CA) podem ser um pouco mais eficientes, já que a eletricidade é disponibilizada imediatamente para uso doméstico, em vez de ser armazenada inicialmente como eletricidade em corrente contínua (CC).

Conclusão

Como você pode ver, as baterias solares funcionam de forma eficiente em qualquer situação. Mais uma vez:
●A luz solar é capturada.
●A luz solar é convertida em eletricidade CC.
●Dependendo do seu sistema, a eletricidade CC é armazenada ou convertida em eletricidade CA para uso imediato.
●Em ambos os casos, o excesso de eletricidade é armazenado em uma bateria solar como energia CC.

Com o armazenamento de energia solar, você pode aproveitar os dias ensolarados, quando há muita eletricidade disponível. As baterias armazenarão toda a eletricidade possível e a disponibilizarão para uso em sua casa à noite ou em dias nublados.

As baterias solares são uma tecnologia fundamental na energia verde e, em particular, na energia solar. À medida que as baterias solares se tornam mais eficazes, a energia solar se tornará ainda mais eficiente e ideal para uso doméstico.

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