Energia Solar e Outras Fontes de Energia

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Energia Solar e Outras Fontes de 
Energia
Apresentação
A energia solar é a energia que utiliza a radiação solar para produzir energia elétrica. Quase toda a 
energia utilizada por nós pode ter sua origem reconstituída até o sol. O carvão, o petróleo 
(combustíveis fósseis), a madeira, as águas, os ventos, as marés e a biomassa são fontes energéticas 
que utilizam a energia solar em alguma parte do processo de transformação dessas matérias-primas 
em energia elétrica. Outras fontes de geração de energia renováveis são a geotérmica, a 
maremotriz e a utilização das ondas. Apesar de ainda terem um custo elevado, é notável a baixa do 
seu preço de instalação ao longo dos últimos anos e a crescente preocupação com o meio ambiente 
como incentivo para o uso dessas tecnologias. O uso desta fonte de energia renovável deve ser 
cada vez mais utilizado, devido a este tipo de energia não emitir CO2 para a atmosfera e ser 
abundante no nosso planeta. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar a energia solar e outras fontes de energia. 
Também serão abordados os diversos tipos de células fotovoltaicas, seu processo de fabricação e 
os principais componentes de um projeto de energia fotovoltaica.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Comparar as fontes de energia renováveis.•
Descrever o sistema de energia solar.•
Diferenciar os métodos utilizados na produção de energia solar.•
Desafio
Em outubro de 2017, pela primeira vez na história desde que as bandeiras tarifárias de energia 
foram adotadas, o Brasil entrou no segundo nível da bandeira vermelha. A Aneel (Agência de 
Energia Elétrica) anunciou que, em razão dos baixos níveis dos reservatórios das hidroelétricas 
naquele período, a melhor medida adotada seria a utilização das usinas térmicas. Um mês depois, o 
acréscimo subiu ainda mais.
Você é o engenheiro responsável pela administração de vários condomínios e residenciais de alto 
padrão e está muito preocupado com a conta de energia elétrica dos moradores, pois o valor para 
cada 100 kWh consumidos acaba de subir novamente. Você sabe que a inadimplência também 
pode refletir no pagamento das mensalidades e, além disso, o verão está chegando. Porém, mesmo 
com a alta na tarifa de eletricidade, você, pensando em como oferecer um serviço diferenciado aos 
seus clientes e prezando sempre pela qualidade de vida destes, resolve incentivar o uso de 
aparelhos de ar-condicionado. Trata-se de uma medida ousada, visto que muitos moradores 
poderiam optar por desligar o equipamento para diminuir uma boa parte do consumo da energia 
elétrica.
A ideia da instalação de painéis solares nas residências estava sendo cogitada pelos condôminos. 
Então, ilustre os principais aspectos que você precisou considerar para recomendar a instalação dos 
painéis solares e quais reforços seriam necessários nas estruturas envolvidas.
Infográfico
O sol é responsável pelo ciclo hidrológico das águas, ou seja, a evaporação das águas dos mares e 
oceanos, e também pelas chuvas nas nascentes e leitos dos rios que mantêm o nível dos 
reservatórios das nossas hidrelétricas. Confira no Infográfico a seguir as diversas formas de energia 
geradas pelo sol e como elas são utilizadas.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/a90c89c7-a0d6-4bad-aa8d-4527ac8df051/13b0a54c-6f21-471f-b28f-2f9d7e533b6c.jpg
Conteúdo do livro
Ao longo da história, a humanidade sempre usufruiu da energia gerada pelo sol. Afinal, por meio 
dele são supridas necessidades básicas de aquecimento, iluminação e alimentação.
No livro Instalações elétricas, leia o capítulo Energia solar e outras fontes de energia, que aborda os 
diferentes métodos utilizados na produção de energia solar.
Boa leitura.
Conteúdo:
INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS
Rodrigo 
Rodrigues
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
R696i Rodrigues, Rodrigo.
 Instalações elétricas / Rodrigo Rodrigues, Rafaela Filomena Alves 
 Guimarães, Diogo Braga da Costa Souza ; [revisão técnica: Shanna Trichês
 Lucchesi]. – Porto Alegre : SAGAH, 2017.
 98 p. : il. ; 22,5 cm.
 ISBN 978-85-9502-142-6
 1. Engenharia elétrica. 2. Instalações elétricas. I. Guimarães, Rafaela 
 Filomena Alves. II. Souza, Diogo Braga da Costa. III. Título. 
CDU 696.6
Revisão técnica:
Shanna Trichês Lucchesi
Mestre em Engenharia de Produção
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Energia solar e outras 
fontes de energia
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Descrever o sistema de energia solar.
  Diferenciar os métodos utilizados na produção de energia solar.
  Comparar as fontes de energia renováveis.
É a energia que sustenta as formas de vida do planeta. As ponderações 
energéticas no âmbito da sustentabilidade requerem, considerando 
um cenário global, foco preciso nos recursos naturais e nas tecnologias 
utilizadas pelo ser humano no uso e conservação desses recursos — mais 
especificamente, direcionado à produção e ao consumo das formas 
comerciais de energia.
Neste texto, você vai estudar os conceitos básicos de geração de 
energia solar e seus métodos e tecnologias, além de outros sistemas de 
geração de energia renovável.
Geração de energia solar
O homem tem se apropriado da energia proveniente do Sol ao longo de 
toda sua história. Por meio dele, são supridas necessidades básicas de 
aquecimento, iluminação e alimentação. Contudo, sua utilização como 
fonte direta para a produção de eletricidade é recente. Com esta fi nalidade, 
destacam-se duas tecnologias de geração: a fotovoltaica, que converte 
diretamente a luz em eletricidade; e a heliotérmica, que é um tipo de 
geração termelétrica, em que um fl uido é aquecido por meio da energia 
solar para produzir vapor. 
Introdução
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A rápida expansão dessas tecnologias nos últimos anos — impulsionada 
pela forte redução de custos, o grande potencial técnico de aproveitamento e 
não emissão de poluentes — fez o mundo voltar sua atenção para a energia 
solar como alternativa para atender o sistema elétrico. Mesmo assim, as duas 
tecnologias combinadas ainda representam uma parcela pequena da matriz 
energética global, mas merecem destaque especial pelas suas perspectivas 
positivas. A fotovoltaica é a que vem se destacando no mercado nos últimos 
anos, representando 98% da capacidade instalada entre as duas fontes em 
2014 (TOLMASQUIM, 2016).
Podemos dividir o caminho histórico da tecnologia relacionada à energia 
solar em quatro fases: no princípio, as células fotovoltaicas eram utilizadas 
em aplicações espaciais. A segunda fase ocorre na década de 1970: como 
consequência das crises do petróleo, a energia fotovoltaica começou a 
atender áreas terrestres isoladas. Alguns países lançaram programas de 
estímulo à geração fotovoltaica conectada à rede no final da década de 
1990. Atualmente, vivemos a última fase de desenvolvimento, com a energia 
fotovoltaica se tornando competitiva com fontes convencionais de energia 
na geração centralizada. 
A geração fotovoltaica apresenta-se como uma tecnologia robusta 
para atendimento do sistema elétrico. A localização do Brasil favorece 
uma incidência mais vertical dos raios solares, o que possibilita elevados 
índices de irradiação em quase todo o território nacional. Além disso, 
a proximidade com a linha do Equador proporciona pouca variação na 
incidência solar ao longo do ano, o que possibilita bons níveis de irradiação 
até no inverno. 
No Brasil, no final do século passado, iniciou-se o desenvolvimento de 
programas de eletrificação rural utilizando essa tecnologia. Porém, foi após 
2010 que ela começou a ganhar abrangência nacional, com a regulamentação 
da sua geração ligada à rede de distribuiçãoe a realização de leilões de plantas 
centralizadas. Essas ações estimularam o financiamento dos projetos e dos 
geradores, reduzindo seus preços.
Energia solar - fotovoltaica
O Sol é fonte originária de energia e, também, de vida. É possível dizer que o 
Sol é a fonte responsável pela maior parte da energia existente na superfície 
da Terra. A radiação eletromagnética do Sol propicia a produção de calor e 
potência. Desse modo, é possível obter energia solar por pelo menos dois tipos: 
a térmica e a fotovoltaica.
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  A energia solar térmica é a forma mais comum do aproveitamento solar, 
utilizando coletores que captam a energia do sol e a transferem para 
a água, dispensando ou reduzindo a necessidade de uso de chuveiros 
elétricos ou aquecedores.
  A energia solar fotovoltaica é também coletada por meio de lâminas ou 
painéis chamados de fotovoltaicos, que são recobertos com um material 
capaz de capturar a radiação solar e gerar energia elétrica. Essa energia 
pode ser utilizada imediatamente ou armazenada em baterias para uso 
nos horários em que não haja sol. A energia solar não requer o uso de 
turbinas ou geradores, de modo que não polui, mas seu aproveitamento 
ainda tem custo elevado.
O principal desafio ainda é reduzir mais o custo das turbinas. As soluções 
seriam custos mais efetivos, materiais mais leves, estruturas mais simples etc. 
O custo pode ser consideravelmente reduzido se forem produzidas grandes 
quantidades de turbinas (FADIGAS, 2011).
A geração fotovoltaica é caracterizada pela conversão direta da energia 
eletromagnética presente na radiação solar em energia elétrica. Desse modo, 
qualquer variação na irradiação solar afeta imediatamente a geração fotovol-
taica. Podem ser observadas, em dias nublados, variações de potência de ±50% 
em intervalos de tempo entre 30 e 90 segundos e de ±70% em intervalos de 
tempo entre 2 e 10 minutos. Em comparação à geração eólica, estima-se que, 
em intervalos de 30 minutos, a variabilidade da geração fotovoltaica seja cerca 
de 10 vezes maior. Mesmo que os sistemas elétricos estejam preparados para 
essas variações de cargas, a incerteza da oferta é um desafio ao planejamento 
e operação do sistema.
A maioria das estruturas dos sistemas são simplificadas, e o calor 
produzido é utilizado para aquecer água para o uso interno das edificações 
ou para a piscina. Veja na Figura 1 um esquema simplificado desse tipo 
de coletor.
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Figura 1. Esquema básico de um coletor solar para aquecimento de água.
Fonte: Reis (2011).
A principal vantagem dessa tecnologia é a ocorrência de poucos impactos 
socioambientais em comparação a outras fontes. Na geração de energia, não 
ocorre a emissão de poluentes como o material particulado, NOx, SO2, CO e 
nem mesmo de gases de efeito estufa, como o CO2, CH4 e N2O, como ocorre 
em alguns métodos na geração termelétrica, contribuindo com o meio ambiente 
tanto local quanto globalmente.
Energia solar – heliotérmica
Comparada à fotovoltaica, a héliotérmica apresenta como vantagem a maior 
facilidade de funcionar com armazenamento ou em conjunto com outra fonte 
de backup, o que permite sua operação depois que o Sol se põe. Ela possui 
maior inércia na geração, sendo menos suscetível às variações da irradiação. 
Contudo, essa forma de utilização da energia solar ainda possui preços eleva-
dos em comparação à fotovoltaica, sendo classifi cada como uma das formas 
mais caras de produção de energia renovável, o que difi culta sua expansão 
nas matrizes energéticas. 
As usinas heliotérmicas são fontes renováveis de energia, e a operação, 
como ocorre nos módulos fotovoltaicos, não gera emissões de poluentes nem 
gases de efeito estufa (GEE), ou seja, é uma fonte limpa.
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Ao contrário da geração fotovoltaica, na heliotérmica a energia solar é convertida 
primeiramente em energia térmica, para depois ser convertida em eletricidade.
Energia por biomassa
Outra fonte renovável de energia é a biomassa, que tem potencial para ser pro-
duzida em escala sufi ciente para obter um papel expressivo na matriz energética 
nacional. O termo biomassa refere-se a várias matérias-primas, como: bagaço, 
palha e ponta da cana-de-açúcar, lenha, carvão vegetal, resíduos urbanos, 
biogás, lixívia, óleos vegetais, cascas de arroz e outras culturas plantadas, 
como capim-elefante, por exemplo. Algumas dessas matérias-primas estão 
vinculadas a processos industriais e são consideradas resíduos ou subprodutos 
de outras atividades. Isso ocorre com o bagaço de cana-de-açúcar, que já é 
utilizado nas usinas de açúcar e etanol para obtenção de energia elétrica e 
calor (cogeração), e com a lixívia, subproduto da indústria de papel e celulose, 
também utilizada para cogeração. 
A biomassa dedicada refere-se a matérias-primas produzidas com a finali-
dade específica de geração de energia elétrica, como é o caso da madeira e do 
capim-elefante. Há também culturas que podem ser cultivadas especificamente 
para a produção de óleo vegetal, que, convertido em biodiesel, pode ser usado 
em motores de geração elétrica, puro ou misturado com o diesel de petróleo. 
O Brasil apresenta condições climáticas bastante favoráveis para a produção 
de todos os tipos de biomassa. No setor sucroalcooleiro, o aproveitamento do 
bagaço de cana possibilitaria que a biomassa fosse usada na renovação da 
matriz elétrica brasileira. No entanto, o que se observa é um desperdício, em 
termos energéticos, uma vez que a maior parte dos resíduos agropecuários e 
urbanos não aproveitada. 
O bagaço resultante da produção de açúcar e álcool pode ser aproveitado 
nas usinas termelétricas para geração de energia. É um grande potencial, pois 
a quantidade de bagaço produzida a cada safra representa 30% do volume da 
cana moída, o que permite que as usinas de cana se tornem autossuficientes 
em termos de energia, podendo até mesmo vender a eletricidade excedente. Há 
uma estimativa de que o potencial da cana-de-açúcar seja equivalente à metade 
da produção gerada em Itaipu, tornando-a a principal biomassa energética do 
país (VILLELA; ROSA; FREITAS, 2015).
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As principais funções no aproveitamento energético da biomassa são agre-
gar valor e otimizar o processo produtivo agrícola e minimizar impactos ao 
meio ambiente decorrentes da geração e da disposição dos resíduos. Para o 
sistema elétrico, destaca-se o fato de, em geral, usinas termelétricas a bio-
massa serem facilmente despacháveis (isto é, a geração não corre tanto risco 
de ser interrompida, como ocorre com a solar, eólica e hidráulica, até porque 
pode ser estocada), além de ser possível implantar os projetos relativamente 
próximos aos centros de carga, reduzindo, assim, a necessidade de construção 
de extensas linhas de transmissão (LT), evitando perdas e minimizando im-
pactos socioambientais. Atualmente, a maior parte da bioeletricidade gerada 
no Brasil se dá pela queima do bagaço nas usinas de açúcar e etanol. Essa 
geração acontece durante o período da safra, entre abril e outubro. Isso dife-
rencia as usinas que usam madeira de floresta plantada e das usinas a biogás, 
que não apresentam sazonalidade, isto é, podem estocar combustível o ano 
todo. Mesmo para as usinas sucroalcooleiras, há soluções tecnológicas para 
armazenamento de biomassa do bagaço e palha da cana-de-açúcar como, por 
exemplo, a transformação em pellets. Assim, essa limitação seria solucionada, 
trazendo benefício ao sistema elétrico, pois possibilitaria que esses projetos 
operassem na base do sistema, desde que esteja garantido o suprimento de 
matéria-prima. 
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Pellets são produtos agroenergéticos formados a partir da compactação de biomassa, 
substutuindo a lenha em aplicações residenciais e industriais. Eles podem ser produ-
zidos com resíduos de madeira, arroz, milho, café, algodão, cana-de-açúcar e diversos 
outros, “evitando que esses materiais sejam deixados para decomposição natural, sem 
aproveitamento da energia neles contida e gerando passivos ambientais importantes”, 
conforme ressalta a introdução do documento técnico “Produção de briquetes e 
péletes a partir de resíduos agrícolas, agroindustriais e florestais”, desenvolvido pela 
Embrapa Agroenergia.
Para saber mais, leia o texto “Embrapa Agroenergia publica documento sobre bri-
quetes e pellets” (BIOMASSA & ENERGIA, 2013).
Fonte: Mr_Mrs_Marcha/Shutterstock.com.
Apesar da queima da biomassa gerar emissões de CO2, considera-se que a 
quantidade de carbono emitido seria o mesmo que foi absorvido pela planta 
no processo de fotossíntese. Além disso, é importante ressaltar que, no futuro, 
caso as tecnologias de Carbon Capture and Storage (CCS) se tornem viáveis 
e sejam aplicadas em projetos de geração de energia com biomassa, será 
possível obter um balanço negativo de emissões, isto é, ocorrerá absorção de 
carbono da atmosfera. 
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CCS, Carbon Capture and Storage (em português, “Captura e Armazenamento de 
Carbono”, CAC), são tecnologias de remoção do carbono da atmosfera. O armazena-
mento final do dióxido de carbono retirado da atmosfera pode ser feito na hidrosfera, 
por meio do armazenamento oceânico; na biosfera, por meio do armazenamento por 
biomassa; e na litosfera, por meio de armazenamento geológico. 
Para saber mais, leia o texto “Carbon capture and storage” (INTERNATIONAL ENERGY 
AGENCY, c2017). 
O processo de transformação da biomassa — seja ela de resíduos, seja de 
plantações — em energia elétrica se dá em usinas termelétricas. Essas usinas 
podem funcionar com caldeiras em ciclo rankine (biomassas sólidas) ou 
turbinas a gás e motores (biogás). Desse modo, pode haver impactos comuns 
a esses tipos de tecnologias, conforme o tipo de matéria-prima empregada. 
Assim, sendo a geração à biomassa predominantemente térmica, os impactos 
socioambientais são mais significativos nas fases de construção e operação 
da planta, e os aspectos a serem considerados são: 
  Uso e ocupação do solo.
  Transporte da biomassa.
  População.
  Produção de efluentes líquidos.
  Emissões de gases poluentes.
  Recursos hídricos.
  Empregos e receitas. 
Considerando especificamente a usina termelétrica, pode-se afirmar 
que os impactos sobre o uso e a ocupação do solo, em geral, não são muito 
expressivos, pois esse tipo de usina necessita de uma pequena área para 
a sua implantação. Contudo, de acordo com o local escolhido, pode ser 
necessária supressão de vegetação ou alterações no solo. Estimam-se, 
também, impactos sobre a fauna em decorrência da interferência no hábitat 
natural. Vale lembrar que, no caso dos resíduos da cana-de-açúcar (bagaço 
e palha) e da indústria de papel e celulose, as usinas de cogeração estão 
integradas à planta industrial e são consideradas como parte da usina. 
Independentemente da exportação de energia para a rede, a autoprodução 
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de calor e energia elétrica é necessária para o funcionamento do processo 
de produção. 
A mesma forma de produção é válida para os resíduos sólidos urbanos, 
em que a coleta e a instalação da usina dos gases gerados no aterro sanitário 
são feitas na própria área do aterro. Já na usina que usa madeira plantada ou 
capim-elefante como combustível, a termelétrica é construída especificamente 
para fins de geração de energia elétrica. 
Podemos dizer que a lenha é renovável somente quando o ritmo de extração está 
em equilíbrio com o de reflorestamento. Caso contrário, ela perde seu caráter de 
renovabilidade, colocando em risco a sobrevivência das florestas.
Energia eólica
O aproveitamento do vento como um recurso surgiu quando se converteu a 
energia fornecida por ele em algo útil, por meio do uso de um equipamento 
transformador como os moinhos de vento, utilizados na moagem de grãos ou 
elevação de água, e ainda, pelas velas de um barco possibilitando a navegação. 
Os precursores dos atuais aerogeradores datam de milhares de anos atrás. 
Contudo, o uso do vento para fi ns elétricos é relativamente recente — mais 
especifi camente, do fi nal do século XIX —, com a utilização de máquinas 
que geravam eletricidade a partir do vento, ou aerogeradores na Dinamarca 
e nos EUA. É importante ressaltar que a eletricidade com fi ns comerciais, 
semelhante ao que conhecemos hoje, data dessa época. 
No período entre 1980 e 1990, os EUA e a Europa investiram significa-
tivamente em energia eólica, motivados pelo aumento do custo de energia 
elétrica, pela busca da redução da dependência energética e por políticas de 
incentivo ao uso de recursos endógenos.
Depois de 1990, o mercado se concentrou na Europa, tanto em termos de 
instalações quanto em fabricantes, decorrentes de incentivos para atender as 
preocupações já mencionadas e preocupações ambientais com foco na redução 
das emissões de gases de efeito estufa. Perto dos anos 2000, esse sistema 
começou a expandir, surgindo instalações e fabricantes na Ásia e de forma 
embrionária na América Latina e África. Já no meio da década de 2000, a 
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energia eólica estava espalhada pelo mundo e avançando como uma energia 
renovável de significativa contribuição para a redução de emissões de gases 
de efeito estufa de forma competitiva.
Em relação aos aspectos técnicos e conceituais, o vento é provocado pelo 
aquecimento desigual das superfícies da Terra pelo Sol. Assim, a energia eólica 
é uma forma de energia solar. A variação no aquecimento das regiões, espe-
cificamente da atmosfera, causa gradientes de pressão, que são responsáveis 
por movimentos da massa de ar. Somado às diferenças de pressão, a rotação 
da Terra (efeito Coriolis), os efeitos físicos de montanhas e outros eventuais 
obstáculos influenciam o vento. Apenas uma fração do vento está a uma altura 
próxima o suficiente da superfície da Terra (até 200 m) para ser aproveitada 
de forma prática. Além disso, não são todas as regiões que possuem um vento 
adequado para a exploração. Inicialmente, o potencial eólico brasileiro para 
fins de aproveitamento elétrico apontava o litoral do Nordeste e o arquipélago 
de Fernando de Noronha como locais mais promissores para o aproveitamento 
elétrico do vento.
Como qualquer outro fluido, o ar, quando em movimento, fornece energia 
que pode ser aproveitada. No caso do recurso eólico, esse aproveitamento é 
obtido com o movimento das pás de um aerogerador, que são projetadas para 
capturar a energia cinética do vento. A geração da energia por meio do vento 
em um aerogerador é baseada na teoria da quantidade de movimento axial. 
Essa extração possui um limite teórico, conhecido como limite de Lanchester-
-Betz, que estabelece que o potencial máximo de extração de energia de um 
rotor é estimado em 59% (TOLMASQUIM, 2016).
Basicamente, há dois tipos de geração de energia eólica, de acordo com a 
localização da instalação: onshore (em terra) e offshore (marítima). A primeira 
predomina em países com grande extensão territorial, enquanto a segunda, 
em países com pouco espaço disponível para as instalações em terra ou com 
recursos eólicos substancialmente melhores no mar. 
A onshore costuma ser dividida em duas subcategorias: a centralizada e a 
distribuída. A centralizada é caracterizada por grandes aerogeradores (maiores 
do que 100 kW) organizados em grupo, formando parques eólicos que são 
ligados aos sistemas elétricos(regionais ou nacionais). A outra subcategoria 
seriam os sistemas distribuídos, que fornecem energia diretamente para residên-
cias, fazendas, empresas e instalações industriais em geral, complementando a 
necessidade de adquirir uma parte da eletricidade da rede. Elas podem operar 
de forma independente, pois os pequenos aerogeradores fornecem energia 
como opção, geralmente mais econômica, ou por necessidade, em áreas rurais 
onde não há rede de distribuição de energia elétrica.
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Os aerogeradores são formados por três elementos principais: rotor, eixo e 
gerador — e vários elementos secundários que variam conforme o tipo e projeto 
do aerogerador. De forma simples, podemos dizer que o rotor é o conjunto 
das pás e o cubo do aerogerador que captura a energia no vento; o eixo é o elo 
que transfere a energia captada no rotor para o gerador; e o gerador converte 
a energia mecânica em elétrica.
É importante ressaltar que, mesmo sendo considerada uma geração de baixo 
impacto ambiental, as usinas eólicas necessitam de licenciamento ambiental, 
e devem ser realizados estudos para avaliar os impactos socioambientais. 
Conforme o local e o tamanho do empreendimento, as usinas podem passar 
por processos de licenciamento simplificados. Contudo, há normas que obri-
gam usinas planejadas em locais como aqueles com formações dunares ou 
locais importantes para reprodução de aves, entre outros, a passarem por um 
processo mais rigoroso de licenciamento.
Vantagens da geração de energia eólica
A geração de energia por meio da fonte eólica é benéfi ca para a sociedade 
e o meio ambiente, pois, além de outras vantagens, é uma fonte limpa, re-
novável e com custo bastante competitivo. Não há processos de combustão, 
pois a conversão do vento em energia é feita de forma direta e, assim, não 
há emissões de gases poluentes, especialmente gases de efeito estufa (GEE) 
ou resíduos tóxicos. As emissões de GEE no ciclo de vida da geração eólica 
são estimadas em no máximo 90 g CO2eq/kWh, enquanto do carvão podem 
ultrapassar 1750 g CO2eq/kWh e da geração oceânica, 20 g CO2eq/kWh — 
as fontes de geração que mais e menos emitem, respectivamente. Mesmo a 
necessidade de gerir a variabilidade da fonte eólica e suas consequências 
para a matriz não minimizam os benefícios da fonte em evitar emissões de 
GEE. A geração eólica também não exige consumo de água para resfriamento 
(TOLMASQUIM, 2016).
Outra vantagem desse tipo de geração é a possibilidade do uso do solo 
concomitantemente com outros usos, como a agricultura e a criação de gado, 
permitindo a coexistência dessa nova atividade com atividades tradicionais, 
o que diminui a interferência na dinâmica sociocultural local. Além disso, a 
injeção de investimentos em localidades economicamente estagnadas pode 
fomentar a economia local.
Quando comparada a fontes de energia tradicionais, a implantação de 
parques eólicos ocorre de forma rápida e, se associada a boas práticas ambien-
tais, minimiza a interferência na flora e na fauna. Outro aspecto positivo é a 
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oferta de empregos decorrente do desenvolvimento e a ampliação da indústria 
nacional que serve de base para a energia eólica.
Os impactos negativos ao meio ambiente associadas à geração de energia 
eólica são em geral baixos. Contudo, segundo a Resolução CONAMA nº 
462/2014, deixam de ser considerados de baixo impacto ambiental empreen-
dimentos eólicos que se localizam em: 
  formações dunares e áreas úmidas; 
  no bioma Mata Atlântica — e causem supressão de vegetação primária 
e secundária no estágio avançado de regeneração; 
  na Zona Costeira — e causem alterações significativas de suas carac-
terísticas naturais;
  em zonas de amortecimento de Unidades de Conservação de proteção 
integral; 
  em áreas importantes para aves migratórias; 
  em locais em que o empreendimento venha a causar impactos sociocul-
turais diretos que impliquem inviabilização de comunidades; 
  em áreas de ocorrência de espécies ameaçadas de extinção e áreas de 
endemismo restrito.
Vantagens e desvantagens entre os sistemas de 
geração de energia renováveis
Entre os sistemas de geração de energia de fontes renováveis, muitos se as-
semelham quanto a questões socioambientais, mas é importante avaliar cada 
sistema para estabelecer o mais viável de acordo com suas características. 
Veja o comparativo no Quadro 1:
Energia solar e outras fontes de energia94
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Sistema Vantagens Desvantagens
Biomassa  Baixo custo;
  Pode ser reutilizada e 
transformada em outros 
produtos, como papel e 
fertilizantes.
  Destruição da fauna e da flora, 
extinguindo algumas espécies;
  A biomassa é menos eficiente 
por metro quadrado do que 
os painéis solares;
  Contaminação do solo pelo 
uso de adubos.
Energia 
hidráulica
  É um recurso renovável e limpo;
  Aplicável para a produção 
de eletricidade a custo 
relativamente mais baixo por 
cada MW (megawatts) em 
relação a outras fontes de 
energia.
  Forte impacto ambiental por 
meio da inundação de áreas 
habitadas pelas populações
  Destruição da flora e da fauna;
  Distância considerável entre o 
ponto de geração e o ponto 
de consumo;
  Períodos de clima seco 
diminuem o volume da água 
nos tanques, perdendo-se a 
capacidade de produção de 
energia.
Energia 
solar
  É renovável, não polui durante o 
seu uso e existe em abundância;
  Fácil instalação e baixa 
manutenção;
  Excelente aplicabilidade em 
lugares remotos ou de difícil 
acesso;
  Não requer linhas de transmissão 
em pequena escala;
  A vida útil dos painéis solares é 
de aproximadamente 25 anos.
  Custo inicial elevado;
  Variação de produção, pois 
depende de condições 
climáticas;
  Durante a noite, não existe 
produção;
  Necessidade de meios de 
armazenamento da energia 
produzida durante o dia.
Energia 
Eólica
  É um recurso renovável e limpo;
  É abundante na natureza;
  Usado para a produção de 
eletricidade e bombeamento 
de água;
  O tempo de vida útil das turbinas é, 
em média, de 20 anos;
  O terreno ocupado pelos parques 
eólicos pode ser utilizado para 
outros fins, como a agricultura.
  Interferências 
electromagnéticas;
  A produção de energia 
depende da disponibilidade 
do recurso eólico;
  Emissão de ruídos;
  Impacto visual, efeito de 
sombras em movimento;
  Impacto ambiental (migração 
das aves).
 Quadro 1. Vantagens e desvantagens entre os sistemas de geração de energia renováveis. 
95Energia solar e outras fontes de energia
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Para saber mais sobre energias renováveis, leia o texto “Energia renovável: hidráulica, 
biomassa, eólica, solar, oceânica” (TOLMASQUIM, 2016).
Energia solar e outras fontes de energia96
Instalações Elétricas_U3C6.indd 96 21/09/2017 10:43:05
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Reso-
lução nº 462, de 24 de julho de 2014. Brasília: CONAMA, 2014. Disponível em: <http://
www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=703>. Acesso em: 06 set. 2017.
BIOMASSA & ENERGIA. Embrapa Agroenergia publica documento sobre briquetes e pellets. 
[S.l.]: Biomassa & Energia, 2013. Disponível em: <https://www.biomassabioenergia.
com.br/imprensa/embrapa-agroenergia-publica-documento-sobre-briquetes-e-
-pellets/20130417-084645-m333>. Acesso em: 06 set. 2017.
FADIGAS, E. A. F. A. Energia eólica. Barueri: Manole, 2011.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Carbon capture and storage. [S.l.]: IEA, c2017. Dispo-
nível em: <https://www.iea.org/topics/ccs/>. Acesso em: 04 set. 2017.
REIS, L. B. Geração de energia elétrica. Barueri: Manole, 2011.
TOLMASQUIM, M. T. (Coord.). Energia renovável: hidráulica, biomassa, eólica, solar, 
oceânica.. Rio de Janeiro: EPE, 2016. Disponívelem: <http://www.epe.gov.br/Docu-
ments/Energia%20Renov%C3%A1vel%20-%20Online%2016maio2016.pdf>. Acesso 
em: 06 set. 2017.
VILLELA, A. A.; ROSA, L. P.; FREITAS, M. A. V. O uso de energia de biomassa no Brasil. Rio 
de Janeiro: Interciência, 2015.
Leituras recomendadas
EITLER, K.; LINS, V. (Org.). Textos. Rio de Janeiro: Fundação Roberto Marinho, 2012. 
(Energia que Transforma, v. 3).
REIS, L. B. Energia e sustentabilidade. Barueri: Manole, 2016.
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Conteúdo:
 
Dica do professor
Neste vídeo, você vai ver um pouco mais sobre energia solar. Assista.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/88d2058982d4de3012e06f58e76e68c0
Exercícios
1) A fonte de energia que utiliza tecnologia fotovoltaica é a:
A) eólica.
B) solar.
C) hidrelétrica.
D) termoelétrica.
E) biomassa.
2) Qual é o tipo de geração termoelétrica em que um fluido é aquecido por meio da energia 
solar para produzir vapor?
A) Hidrelétrica.
B) Eólica.
C) Biomassa.
D) Fotovoltaica.
E) Heliotérmica.
3) Sobre a energia solar fotovoltaica, é correto afirmar que:
A) é fonte renovável de energia, porém gera emissões de poluentes e de gases de efeito estufa 
(GEE).
B) é uma tecnologia utilizada na geração de energia eólica.
C) é uma das energias renováveis mais caras, o que dificulta sua expansão nas matrizes 
energéticas.
D) é utilizada há séculos como fonte direta para a produção de eletricidade.
E) é a energia gerada por meio da conversão direta da luz em eletricidade. 
4) Assinale a alternativa verdadeira.
A) A produção de energia elétrica a partir da biomassa não emite gás carbônico.
B) Para a produção da energia, a biomassa sofre um processo intermediário que pode ser 
biológico, químico ou fisiológico.
C) O biogás, combustível utilizado para a obtenção de energia elétrica, é obtido a partir da 
eletrólise da biomassa.
D) A biomassa é uma fonte de energia renovável produzida artificialmente no processo de 
fabricação de álcool ou açúcar.
E) Não é possível gerar energia elétrica a partir do lixo urbano.
5) Assinale a alternativa verdadeira.
A) Para a geração de energia elétrica, a energia geotérmica é utilizada em altas temperaturas.
B) A conversão da energia geotérmica em energia elétrica pode ser feita de quatro maneiras: 
vapor quente, água aquecida, rocha quente e reservatórios pressurizados. O magma não pode 
ser utilizado para geração de eletricidade.
C) A geração de energia elétrica a partir de fontes geotérmicas emite mais gases para a 
atmosfera do que a geração de energia elétrica a partir de combustíveis fósseis.
D) A energia elétrica gerada das ondas do mar é feita por meio da transformação da energia 
cinética em energia elétrica. A altura das ondas não tem influência na geração de eletricidade.
E) A geração de energia elétrica a partir das ondas do mar é um processo que não afeta o 
ambiente costeiro.
Na prática
É possível obter energia solar por pelo menos dois tipos: energia térmica e energia fotovoltaica. 
Mas você sabe como a energia solar fotovoltaica funciona?
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/162a6161-72b7-4fd4-9603-bbc5a8e61908/2c023d26-cf35-46ee-820e-907eb68c422f.jpg
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Matéria sobre energia solar - Globo News
Saiba mais sobre o uso de energia solar assistindo a este vídeo produzido pela GloboNews, no 
programa Cidade e Soluções. Nele, você vai ver duas empresas alimentadas por energia 
fotovoltaica e uma empresa alimentada por energia eólica, inclusive, sendo com instalação de painel 
solar no Rio Grande do Sul, região que não possui um índice de radiação solar máximo como em 
outras regiões, a exemplo do Nordeste do país.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Energia Solar no Brasil e Mundo
No link a seguir, escrito na forma de fôlder, do Ministério das Minas e Energia faz uma completa 
análise do uso da energia solar para geração de energia elétrica e aquecimento de água, exemplifica 
as vantagens do sistema de geração distribuída em que o proprietário recebe os créditos da energia 
elétrica excedente cedida ao sistema válidos por até cinco anos. Também aborda as principais 
usinas no Brasil e no mundo, citando as vantagens do Brasil por possuirmos áreas com intensa 
radiação solar e com poucas nuvens na maior parte do ano.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Técnicas de Vedação Fotovoltaica na Arquitetura
Para aprofundar seus estudos a respeito da energia fotovoltaica, leia o capítulo 01 do Livro de 
Nuria Martín Chivelet e Ignacio Fernández Solla, Técnicas de vedação fotovoltaica na Arquitetura, 
p. 33 a 58. Esse capítulo descreve a tecnologia de fabricação das células fotovoltaicas e sua 
utilização em edifícios e outras construções, com uma incrível quantidade de imagens de 
https://www.youtube.com/embed/n57x5RlFvbg?rel=0
https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-no-mundo
construções no mundo inteiro, ilustrando esses módulos aplicados a fachadas, tetos, coberturas, 
sendo também apresentadas as vantagens e os inconvenientes dessas instalações.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!