A Terra interceta muita energia solar:
173 000 terawatts.
Isto é 10 000 vezes mais energia do que a usada pela população do planeta.
Então será possível que um dia
o mundo possa depender totalmente da energia solar?
Para responder a esta pergunta,
primeiro precisamos de observar
como é que os painéis solares convertem a energia solar em elétrica.
Os painéis solares são feitos de unidades menores chamadas células solares.
As células solares mais comuns são de silício,
um semicondutor que é o segundo elemento mais abundante na Terra.
Numa célula solar,
colam-se cristais de silício entre duas placas condutoras.
Cada átomo de silício está ligado aos seus vizinhos por quatro ligações fortes,
que mantêm os eletrões no seu lugar, de modo que não há fluxo de corrente.
O segredo é este:
uma célula solar de silício usa duas camadas diferentes de silício.
Um silício do tipo n apresenta eletrões extras,
e o silício do tipo p tem espaços extras para eletrões, chamados buracos.
Onde os dois tipos de silício se encontram,
os eletrões podem circular pela junção p/n,
deixando um lado com uma carga positiva
e o outro lado com carga negativa.
Podem pensar na luz como o fluxo de pequenas partículas
chamadas fotões,
que são disparados do Sol.
Quando um destes fotões choca com a célula de silício com energia suficiente,
pode arrancar um eletrão da sua ligação, deixando um buraco.
O eletrão com carga negativa e o local do buraco com carga positiva
passam a poder movimentar-se livremente.
Mas devido ao campo elétrico na junção p/n,
seguem apenas num sentido.
O eletrão é atraído para o lado n,
enquanto o buraco é atraído para o lado p.
Os eletrões móveis são apanhados por finos dedos de metal no topo da célula.
A partir daí, eles fluem por um circuito externo,
realizando trabalho elétrico, como acender uma lâmpada,
antes de voltarem pela placa condutora de alumínio, na parte de trás.
Cada célula de silício gera apenas meio volt,
mas podemos agregá-las em módulos para obter mais energia.
Doze células fotovoltaicas são suficientes para carregar um telemóvel,
embora sejam necessários muito módulos para fornecer energia a uma casa.
Os eletrões são as únicas partes móveis numa célula solar,
e todos voltam para o lugar de onde vieram.
Nada fica desgastado ou usado,
por isso, as células podem durar décadas.
Então, o que é que nos impede de sermos totalmente dependentes da energia solar?
Há fatores políticos em jogo,
para não mencionar os negócios que exercem pressão para manter o seu 'status quo'.
Mas por agora, vamos focar-nos nos problemas físicos e logísticos.
O mais óbvio de todos
é que a energia solar está distribuída desigualmente pelo planeta.
Há áreas mais ensolaradas que outras.
Também é inconsistente.
Há menos energia solar disponível em dias nublados ou de noite.
Para uma fiabilidade total
precisaríamos de meios eficazes para transportar a eletricidade
dos locais ensolarados para os locais sombrios,
e de uma eficaz armazenagem de energia.
A eficácia da célula em si mesma também é um problema.
Se a luz solar for refletida em vez de ser absorvida,
ou se os eletrões desalojados
voltarem a um buraco antes de passarem pelo circuito,
perde-se a energia dos fotões.
A célula solar mais eficaz até hoje
converte apenas 46% da luz solar disponível em eletricidade,
e a maioria dos sistemas comerciais só tem uma eficácia de 15 a 20%.
Apesar dessas limitações,
seria possível, na realidade,
fornecer energia ao mundo inteiro com a tecnologia solar de hoje.
Precisamos de dinheiro para montar as infraestruturas.
e muito espaço.
As estimativas variam
entre dezenas a centenas de milhares de quilómetros quadrados,
o que parece ser muito,
mas o Deserto do Saara sozinho
tem mais de 7 milhões de quilómetros quadrados.
Enquanto isso, as células estão a melhorar, a ficar mais baratas,
e estão a competir com a eletricidade em rede.
As inovações, como as centrais solares flutuantes, podem mudar toda a paisagem.
Pondo de lado os exercícios intelectuais,
há o facto de mais de mil milhões de pessoas
não terem acesso a uma rede elétrica fiável,
especialmente nos países em desenvolvimento
muitos dos quais têm muito sol.
Em lugares como esses,
a energia solar já é muito mais barata e mais segura que as outras alternativas,
como o petróleo.
Já na Finlândia ou em Seattle,
uma energia solar eficaz pode estar ainda um pouco longe.