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Série sobre energia: Plano de aula 3 - Uso da energia solar

Publicado por 
novaescola
Objetivo(s) 

Identificar e analisar processos produtivos, o papel e a importância da produção de energia a partir do aproveitamento da energia solar.
Promover ações na escola e na comunidade que contribuam para economizar energia e evitar usos inadequados e predatórios dos recursos naturais e sociais disponíveis.

Conteúdo(s) 

Energia: fontes de energia alternativas ou complementares; energia solar

Áreas do conhecimento
Geografia, Ciências e História

Ano(s) 
Tempo estimado 
Três aulas
Desenvolvimento 
1ª etapa 

Introdução 

Este plano de aula é o terceiro de uma série de quatro propostas sobre a questão da energia no Brasil e no mundo. Nos planos anteriores (Energia no mundo e Biodiesel e etanol), foram examinados a oferta e o consumo de energia por fonte em diferentes países, a matriz energética nacional, o papel dos combustíveis fósseis e as perspectivas e impasses de fontes que vêm se consolidando nos últimos anos, como o etanol e o biodiesel. Esse último campo é fundamental para se avaliar em que medida e em qual prazo é possível criar alternativas viáveis e sustentáveis, capazes de transformar o quadro de dependência em relação às fontes de origem fóssil e atenuar impactos sociais e ambientais.

Neste plano, vamos examinar o papel da energia solar, suas formas de obtenção, tecnologias e eventuais benefícios, em comparação com as demais fontes. Se necessário, retome com a turma dados e conceitos apresentados nas aulas anteriores.

Como vem se desenhando a produção de energia a partir da radiação solar - ou energia total incidente - na superfície da Terra? Quais são os desafios e obstáculos para que essa fonte limpa e renovável possa se consolidar? Qual é o estado da arte do aproveitamento da energia solar no Brasil e no mundo? Essas e outras questões podem ser objeto de estudo e tema para estudos e pesquisas, projetos de trabalho e sequências didáticas para as turmas do Ensino Fundamental.

Se necessário, retome com as turmas conceitos e informações básicas sobre a recepção de raios solares na superfície da Terra. Converse com os estudantes sobre algumas propriedades da energia obtida da radiação solar. Destaque que diversas fontes de energia - hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis, das marés etc - são formas indiretas de energia solar, pois tudo começa com ela. Um uso bastante comum e básico é o aproveitamento da iluminação natural para clarear e aquecer ambientes. Em seus outros usos, a fonte solar transformada em energia pode ser utilizada como fonte térmica para aquecer fluidos ou ambientes ou para a geração de força mecânica ou eletricidade, criada pelos efeitos dos raios solares sobre determinados materiais, como os painéis ou coletores solares. No sul do Brasil, por exemplo, é comum o primeiro uso, enquanto no Norte-Nordeste, constitui-se uma possibilidade de obtenção de energia elétrica em comunidades isoladas dos sistemas de abastecimento (veja a reportagem O Missionário da Energia, no Planeta Sustentável). Portanto, são diferenças baseadas nas características climáticas e de posição dos lugares. Sobre a produção de energia elétrica a partir da radiação solar, peça aos estudantes que examinem o gráfico e o mapa a seguir:

Aumento da produção de energia a partir da radiação solar

 Estações do ano

 Fonte: Dossiê Terra. Revista National Geographic Brasil. São Paulo: Abril, 2007, p. 69.



Brasil: Radiação solar global diária - média anual típica (Wh/m2.dia)

Estações do ano

 Fonte: ATLAS de Irradiação Solar no Brasil. 1998. (Adaptado), In: Atlas da Energia-Aneel.

Assinale que, no mundo, já há iniciativas de diversos países para aproveitar a energia solar por meio de painéis fotovoltaicos. De custo elevado, em alguns casos eles contam com subsídios governamentais, como no Japão. O aproveitamento vem crescendo também na Alemanha, China e Estados Unidos. O mapa do Brasil mostra as diferentes disponibilidades de recepção de raios solares, com destaque para faixas do Norte-Nordeste, o que não exclui usos e aplicações no restante do território nacional (veja a reportagem A Vez da Energia Solar, no Planeta Sustentável).

2ª etapa 

Encomende uma pesquisa sobre a difusão, usos e aproveitamento da energia solar no Brasil e no mundo. Peça que os estudantes recolham dados sobre iniciativas dos países para a obtenção de energia a partir da radiação solar e avaliem os custos ou benefícios dessa opção, comparadas a outras modalidades. Considere que estamos diante de uma fonte limpa e renovável, mas que ainda apresenta custos elevados, em especial quando se trata de geração de eletricidade em maior escala. Eles devem levantar também exemplos de usos em comunidades rurais ou no abastecimento de escolas, unidades de saúde e de preservação ambiental, no caso do Brasil. (para outros dados, consulte a reportagem Mais Energia Limpa, Menos Carbono, no Planeta Sustentável).

Leve em conta também que uma das restrições ao aproveitamento da energia solar é a menor eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que implica o uso de grandes áreas para instalação dos sistemas de painéis e células solares - mas em menor extensão do que, por exemplo, a geração a partir de usinas hidrelétricas. Promova uma discussão coletiva dos resultados e encomende dissertações individuais sobre o tema.

Sistema de geração fotovoltaica de energia elétrica

Sistema fotovoltaico
Fonte: Atlas da Energia - Aneel.

Créditos:
Roberto Giansanti
Formação:
Geógrafo, autor de livros didáticos e consultor educacional
Autor Nova Escola

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