Questão G03 da 2ª fase da FUVEST 2018
A concentração da energia solar só acontece com a irradiação solar direta. Locais com uma disponibilidade de irradiação solar anual acima de 2000\text{ kWh/m}^2\text{ ano} e baixa nebulosidade apresentam potencial para a geração heliotérmica (geração de energia elétrica a partir do aproveitamento térmico da energia solar).
Atlas Brasileiro de Energia Solar, INPE, 2ª Edição, 2017. Adaptado.
Considerando o mapa, responda:
a) Qual é a região brasileira com maior potencial heliotérmico para absorção de energia solar? Explique o potencial heliotérmico da região Amazônica.
b) Cite duas vantagens da geração heliotérmica de eletricidade e explique uma dessas vantagens em comparação com outras fontes de energia utilizadas para esse fim.
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Resolução comentada
a) A região com maior potencial heliotérmico é o Nordeste. A faixa escura do mapa (acima de 2000\ \text{kWh/m}^2\ \text{ano}) está concentrada no interior nordestino, o sertão semiárido, e avança até o norte de Minas Gerais. Ali a baixa nebulosidade e as chuvas escassas permitem muita irradiação direta, que é a que pode ser concentrada.
A Amazônia aparece na faixa mais clara, de 800 a 1400\ \text{kWh/m}^2\ \text{ano}, bem abaixo do limite de 2000. Isso ocorre porque o clima equatorial é úmido, com muita evaporação, formação de nuvens e chuvas. A nebulosidade espalha e absorve a radiação, reduzindo a irradiação direta. Logo, o potencial heliotérmico da região é baixo, apesar de ela receber muita radiação no total.
Resposta: Nordeste (interior semiárido); a Amazônia tem baixo potencial, por causa da alta nebulosidade e umidade.
b) Duas vantagens da geração heliotérmica:
- É uma fonte renovável e limpa, pois não emite gases do efeito estufa na operação.
- Permite armazenar calor, por exemplo em sais fundidos, e gerar eletricidade mesmo à noite ou com o céu encoberto por algum tempo.
Explicando a segunda em comparação com outras fontes: a energia solar fotovoltaica e a eólica dependem da incidência de sol ou vento no momento e são intermitentes. Já a usina heliotérmica concentra a radiação com espelhos, aquece um fluido e move turbinas a vapor. O calor acumulado mantém a produção estável e dá mais segurança ao sistema elétrico. Além disso, ao contrário das termelétricas a carvão ou gás, não queima combustível fóssil, e ao contrário das hidrelétricas, não depende do regime de chuvas nem exige grandes reservatórios.
Resposta: fonte renovável/limpa e possibilidade de armazenar calor para gerar energia continuamente, ao contrário de fotovoltaica e eólica, que são intermitentes.
Assuntos: energia solar, matriz energética brasileira, clima e irradiação.
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