Cagarros
Marta Oliveira, António André, Sónia Leonardo
Escola Básica e Secundária da madalena
Madalena-Pico-Açores
5 alunos + 2 professoras
10ºano
Girassol
“Uma forma rentável de aproveitar a energia do Sol”
Optimização de um carregador de pilhas solar. Neste trabalho pretendeu-se
desenvolver um carregador de pilhas portátil em forma de flor (girassol),
ecológico, rentável e esteticamente apetecível. Foram utilizados painéis
fotovoltaicos, componentes eléctricos, espelho parabólico em forma de flor e
uma lente.
O espelho presente no nosso carregador concentra num foco a radiação solar,
estando neste foco uma lente de forma a regular o diâmetro da luz solar com o
tamanho do painel fotovoltaico.
O nosso trabalho foi desenvolvido tendo em conta quatro vertentes que
considerámos fundamentais, que são a componente óptica, a eléctrica, a
ambiental e a componente criativa/ estética.
No que se refere à parte óptica, os materiais usados foram: bola de ténis, espelhos e lentes.
A escolha de um espelho (meia bola de ténis espelhada) tem por objectivo principal optimizar o recurso: célula
fotovoltaica.
De forma a provar que o uso de espelhos não afecta significativamente a radiação recebida pelas células fotovoltaicas
fizeram-se testes de forma a verificar se a intensidade de corrente e a d.d.p. varia significativamente quando a
radiação incide directamente nos painéis ou indirectamente passando por um espelho. Como era esperado,
teoricamente a onda reflectida fica com a maior parte da energia.
A cónica escolhida para o nosso espelho foi um parabolóide, de forma a evitar as aberrações, pois a nossa fonte (Sol)
de radiação encontra-se distante do espelho. («A parábola é perfeitamente focalizadora, o que não acontece ao
espelho esférico que só é focalizador na aproximação paraxial. Focalização perfeita: todos os raios emitidos por uma
fonte infinitamente distante, como, por exemplo, o Sol, de um espelho parabólico são paralelos e convergem todos no
foco da parábola»).
Com este espelho parabólico conseguimos focar grande parte da radiação solar no foco. Neste poderá ser colocada
uma lente, em que consigamos o diâmetro adequado às células fotovoltaicas. O espelho parabólico poderá rodar de
forma a ficar virado para o Sol.
Com o uso destes componentes ópticos (espelhos e lentes) pretende-se usar o mínimo possível de painéis solares e
pretende-se que estes estejam sempre a receber o máximo de radiação.
Quanto à parte eléctrica, os materiais usados foram: células fotovoltaicas, fios eléctricos, pilhas recarregáveis e outros
componentes eléctricos (diodos entre outros).
Os Painéis Solares são o “motor do nosso carregador solar”, pois é neles que ocorre conversão da radiação solar em
energia eléctrica. Foram colocados numa posição privilegiada, ou seja, independentemente da hora do dia, eles
estarão sempre a receber a radiação máxima, obtendo assim uma maior eficiência. Um dos painéis foi colocado de
forma a captar a radiação total que é reflectida no espelho, sendo a área do espelho maior do que a área do painel,
desta forma recebe maior quantidade de radiação. O outro foi colocado em cima deste, recebendo a radiação
directamente do Sol, compensando a sombra que o outro painel produz no espelho.
A energia eléctrica produzida servirá para carregar as pilhas que se encontram na parte inferior do espelho.
No que diz respeito às questões relacionadas com a criatividade, estética e simbolismo, a nossa imaginação teve um
papel preponderante ao nos deixar voar e fazer de um girassol um carregador de pilhas. A forma de girassol simboliza
a harmonia entre a ciência e a natureza. E como não podia deixar de ser, os painéis representam as energias
renováveis que contribuem para uma melhoria do Ambiente.
No que concerne à questão ambiental, a escolha dos materiais teve como primordial pressuposto a utilização
materiais recicláveis ou reutilizáveis, de fácil aquisição e ecológicos.
No que diz respeito à motivação dos alunos pode considerar-se de muito boa. De facto os alunos têm colaborado
de forma muito activa e empenhada nas tarefas propostas.
As dificuldades sentidas foram:
-a escolha do material que tinha de se articular os factores relacionados com aspecto, óptica e electricidade e
aspectos de teor ambiental.
Esta equipa tem revelado muito empenho no desenvolvimento deste projecto, o que trouxe mais valias para
todos. Estas actividades permitem uma grande e consistente troca de conhecimentos.
-Os conceitos adquiridos foram: mecânica, electricidade e electrónica, reciclagem
-Este projecto teve o apoio das disciplinas de Física, Física e Química, Educação Visual e tecnológica.
Quanto ao tempo de execução:
Investigação: três semanas
Planificação: três semanas
Construção: seis semanas
Assim, considero que o projecto acima apresentado assume as características
contemporâneas ideais, desde o aspecto físico até à relação qualidade/preço, pois
sendo construído a partir de materiais facilmente adquiridos não invalida a sua
eficácia efectiva.
Com este projecto, “Girassol: Uma forma rentável de aproveitar energia do Sol.”,
demos um passo, ainda que pequeno, em direcção a uma maior utilização das
energias renováveis, aliando de forma harmoniosa a ciência, natureza e beleza.