Contextualização

Em nossa sociedade atual, a demanda por energia é crescente e a busca por fontes renováveis e não poluentes torna-se imperativa. Uma dessas fontes de suma importância é a energia solar, uma energia limpa, inesgotável e que contribui para a sustentabilidade do planeta. Suas aplicações vão desde residências com painéis fotovoltaicos até gigantescas usinas solares, e passa ainda por tecnologias inovadoras como carros, aviões e barcos movidos a energia solar.

A energia solar funciona por meio do calor e luz emitidos pelo Sol, os quais são capturados por dispositivos chamados células fotovoltaicas. Essas células são capazes de converter a luz solar em energia elétrica de maneira eficiente. Essa conversão de energia é feita através do chamado "efeito fotovoltaico", que é a criação de uma corrente elétrica ou diferença de voltagem em um material após ser exposto à luz.

Introdução

A energia solar tem se tornado uma Atualmente, existem duas maneiras principais de se aproveitar a energia solar: a energia solar passiva e a energia solar ativa. A energia solar passiva consiste em projetar espaços e edificações de modo que eles aproveitem a luz solar ao máximo para iluminação, aquecimento e refrigeração. Já a energia solar ativa utiliza sistemas mecânicos e elétricos para captar, converter e distribuir a energia solar, tais como os painéis fotovoltaicos e os coletores solares.

A compreensão mais aprofundada em relação à energia solar é de extrema importância para a formação de profissionais capacitados a lidar com as novas demandas energéticas do século XXI. O panorama atual exige cada vez mais que engenheiros, cientistas, gestores de energia e até mesmo o cidadão comum seja capaz de entender e lidar com as diferentes formas de energia disponíveis. E , dentre elas, a energia solar desponta como uma das mais importantes.

Esta aula busca introduzir os fundamentos da energia solar, explorando os conceitos envolvidos, os benefícios de seu uso, os desafios para sua implementação e as tecnologias disponíveis para captar e converter a luz solar em energia. Além disso, vamos explorar como a energia solar pode ser utilizada em diferentes contextos, desde sistemas de energia solar domésticos até grandes usinas solares.

Recomendo que, antes da aula, assista ao vídeo do canal SciShow sobre [Como a Energia Solar Funciona?] e leia o artigo do Greenpeace sobre a [Importância da Energia Solar Para o Mundo] Essas fontes irão fornecer uma visão geral sobre o tópico e contextualizá-lo de maneira prática e didática.

Atividade Prática

Construindo um Painel Solar Caseiro

Objetivo do Projeto

O objetivo desse projeto é criar um pequeno painel solar funcional capaz de carregar um celular ou outro dispositivo eletrônico pequeno.

Materiais Necessários

Para a realização desse projeto, cada grupo vai precisar de:

1. Células Solares Fotovoltaicas (O suficiente para somar pelo menos 5W de potência).
2. Tábua de madeira para base.
3. Fios elétricos.
4. Multímetro para fazer medições.
5. Solda e ferro de solda.
6. Verniz ou película protetora transparente.
7. Conector USB.
8. Pesquisa online para complementar conhecimento técnico.

Descrição Detalhada do Projeto

Sob a supervisão do professor, os alunos aprenderão na prática a construção de um painel solar caseiro. Primeiro, eles pesquisarão online os fundamentos da energia solar, como ela é convertida e como um painel solar funciona. Seguindo os passos abaixo, eles construirão seu próprio painel solar.

Passo a Passo Detalhado para a Realização da Atividade

1. Antes de iniciar a montagem do painel, cada grupo deverá pesquisar e apresentar para o restante da turma os conceitos essenciais da energia solar, incluindo o efeito fotovoltaico, como as células solares funcionam e a importância de sua disseminação para o meio ambiente.

2. Com base na potência exigida pelo dispositivo que planejam carregar (p.ex., um celular), os alunos devem calcular quantas células solares são necessárias.

3. Depois disso, os alunos soldarão as células solares, fio a fio, até formar uma série.

4. Em seguida, as células solares devem ser fixadas à tábua de madeira.

5. Os fios de conexão entre as células devem ser direcionados e conectados a um conector USB.

6. Por fim, o conjunto deve ser protegido com verniz ou com uma película protetora transparente.

7. Ao concluírem a montagem, os alunos devem testar o painel usando o multímetro e verificar se é capaz de carregar um celular ou outro dispositivo pequeno equivalente.

Os grupos deverão registrar todo o processo de montagem por meio de fotos ou vídeos para posteriormente apresentarem aos colegas. Além disso, eles deverão redigir um relatório detalhado, que inclua:

1. Introdução: Contextualização da energia solar, sua aplicação e importância. Eles deverão especificar o objetivo do projeto realizado.

2. Desenvolvimento: Explicação e discussão dos conceitos teóricos sobre energia solar e painéis fotovoltaicos, detalhamento da metodologia usada, descrição das etapas do trabalho em campo e apresentação dos resultados obtidos.

3. Conclusão: Reflexão sobre os principais aprendizados, aspectos positivos e pontos de melhoria do projeto. Aqui, eles também deverão discutir sobre as implicações da energia solar em nossa vivência cotidiana e no meio ambiente.

4. Bibliografia: Referências dos materiais de pesquisa utilizados para a realização do projeto.

O relatório será avaliado levando em consideração a coerência dos conceitos teóricos discutidos, a criatividade, a organização, a clareza do texto e as decisões tomadas ao longo do projeto.