Energia solar em três dimensões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/03/2012

Os painéis 3D poderão ser fabricados e transportados dobrados, sendo espichados, como se fossem uma sanfona, apenas no local de instalação. [Imagem: Allegra Boverman/MIT]

Bioinspiração

As árvores precisam da energia do Sol para viver, mas não colocam suas folhas espalhadas sobre um plano.
Sabendo disto, Marco Bernardi e seus colegas do MIT, nos Estados Unidos, resolveram questionar a eficiência dos painéis solares, estruturas planas, geralmente instaladas em cima dos telhados.
Embora muito esteja sendo feito na tentativa de melhorar a eficiência das células solares individualmente, a única inovação no campo dos painéis solares propriamente ditos tem sido a instalação de sistemas motorizados para manter as células sempre apontadas para o Sol - equipamentos caros e que exigem muita manutenção.
Mas, depois de testar diversas estruturas, Bernardi verificou que a construção de cubos ou torres, que estendam as células solares para o alto, e não para os lados, é uma opção extremamente eficiente.
Painéis solares 3D
Os painéis solares 3D apresentaram ganhos de rendimento que variaram de 2 a 20 vezes o rendimento da mesma quantidade de células solares postas em painéis planos.
Os ganhos foram maiores quando a inclinação do Sol é maior, ou seja, nas regiões temperadas, longe do equador.
Na escala média de ganhos estão os meses de inverno e os dias nublados, justamente os momentos onde a eficiência da geração solar é menor.
Outro benefício é a obtenção de uma intensidade de energia mais homogênea ao longo do dia e ao longo das estações.
Isto ocorre porque as superfícies verticais do painel solar tridimensional coletam mais luz do Sol durante as manhãs, tardes e invernos, quando o Sol está mais próximo do horizonte.
Sanfona
A construção de um painel solar 3D sairá bem mais cara do que um painel plano, mas os pesquisadores calculam que o maior investimento inicial se pagará rapidamente com a maior geração de energia.
Além disso, eles afirmam que os painéis 3D poderão ser fabricados e transportados dobrados, sendo espichados, como se fossem uma sanfona, apenas no local de instalação, diminuindo os custos de mão-de-obra.
Bibliografia:

Solar energy generation in three dimensions
Marco Bernardi, Nicola Ferralis, Jin H. Wan, Rachelle Villalon, Jeffrey C. Grossman
Energy & Environmental Science
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/C2EE21170J