você está preso. Um atalho na floresta virou uma armadilha. seu carro está cheio de fumaça, a bateria do meu telefone acabou e você não contou a ninguém sobre meus planos. O pequeno aviso sonoro do seu telefone parece mais uma contagem regressiva do que um alerta técnico.
Então, as árvores quebram. Um prado ensolarado se abre à frente. Você estaciona, sai e olha para cima. Céu ensolarado. Não há nuvens. Alcance o porta-luvas, retire o carregador solar e conecte-o ao telefone. Vire o painel e exponha-o à luz solar. Apoie-o em um toco. Espere agora. Você tem tempo para ler. A ajuda está chegando, movida pelo sol.
Antes de 2010, esta situação poderia ter terminado mal. Você ficaria preso e não teria como carregar seu dispositivo. Hoje, esse não é o caso. As empresas estão inundando o mercado com dispositivos que utilizam energia solar para carregar tudo, desde smartphones até baterias AA.
Vamos ver como esses dispositivos realmente funcionam.
Зміст
A Física da Luz para o Poder
Os carregadores solares não produzem energia. Eles convertem isso. O componente principal é a célula fotovoltaica. Normalmente são feitos de silício e revestidos com materiais positivos e negativos. Quando a luz solar atinge uma célula, os fótons liberam os elétrons. Isso cria uma corrente elétrica.
Não é mágica. É física.
A eficiência é importante. Painéis mais baratos têm taxas de conversão mais baixas. Eles desperdiçam a maior parte da luz solar que os atinge. Painéis melhores usam células de múltiplas junções ou silício de alto grau para capturar mais energia. É por isso que alguns carregadores funcionam sob luz solar direta, mas falham na sombra. O ângulo do sol também desempenha um papel. Você precisa de exposição direta para obter saída máxima.
Armazenamento: o elo perdido
A luz solar não é constante. está definido. Chuva. As nuvens estão se movendo. Um carregador solar independente é inútil se não puder armazenar energia. É por isso que a maioria dos dispositivos modernos inclui uma bateria integrada.
O painel solar carrega a bateria interna durante o dia. Você pode usar a energia armazenada para carregar seu telefone à noite ou no escuro. Essa dissociação é fundamental. Ele permite que você colete energia quando for abundante e use-a quando precisar.
Alguns dispositivos de última geração possuem baterias de alta capacidade que podem carregar seu telefone várias vezes. Existem também tiras finas e flexíveis projetadas para serem fixadas diretamente em seu laptop ou bolsa. Embora as dimensões externas mudem, o princípio permanece o mesmo. Capture a luz. Armazena energia. Solte-o mais tarde.
Por que isso é importante para usuários comuns
A maioria das pessoas pensa nos carregadores solares como equipamentos especiais para caminhantes. Está desatualizado. É ainda mais adequado para o uso diário.
Considere os passageiros. Estacione seu carro ao sol o dia todo. Você pode manter o banco de energia totalmente carregado conectando-o a um pequeno painel no painel ou na bolsa. Conecte-se ao seu celular no caminho para casa. Não é necessária uma tomada.
Ou um passageiro. Existem lojas caras e não confiáveis em sua cidade. Com um carregador solar, você pode ficar conectado sem precisar procurar uma cafeteria. É sobre independência. Você não precisa se preocupar com o nível de carga da bateria, mesmo se estiver fora de casa.
A tecnologia amadureceu. O painel agora está mais leve. A bateria tem mais potência. Os preços caíram. Isso não é mais apenas para sobreviventes. Ideal para quem aprecia liberdade de restrições
O sol brilha na Terra há bilhões de anos. Os humanos só recentemente aprenderam a converter calor e luz implacáveis em eletricidade real. Tudo começou em 1954 com uma célula solar da Bell Laboratories. Originalmente destinados a alimentar satélites em órbita, eles eram caros e volumosos. agora? É pequeno o suficiente para caber em uma mochila. Mas como obtemos energia da luz?
Tem a ver com elétrons.
A eletricidade apenas move elétrons. Geralmente eles estão limitados a uma órbita ao redor do núcleo de um átomo. Um núcleo atômico consiste em prótons e nêutrons, que são os blocos básicos de construção de tudo que podemos tocar. Algumas substâncias retêm os elétrons com força. Se você lhes der um chute suficiente, outros os deixarão ir.
Digite o fóton.
Os fótons são pacotes de energia luminosa. Quando a luz solar atinge uma célula solar, esses fótons atingem os átomos de silício. O silício é o material preferido para a maioria dos painéis. O choque afrouxa os elétrons. Este fenômeno é chamado de efeito fotoelétrico.
Mas os elétrons soltos não ajudam muito, a menos que tenham para onde ir. elétrons soltos não são muito úteis. É aí que entra o doping.
Os fabricantes adicionam impurezas como boro e fósforo ao silício. Isso cria um desequilíbrio. As cargas positivas e negativas se separam e um campo elétrico interno é formado. Quando os fótons atingem, o campo elétrico empurra os elétrons emitidos para a frente da célula. A parte de trás está carregada positivamente.
Conecte um circuito externo e boom. Fluxo de elétrons.
Eles passam pelos conectores do dispositivo e fornecem energia ao dispositivo. Uma célula produz apenas 1-2 watts. Não o suficiente para nada sério. Então, você conecta muitas células em módulos. Esses módulos geram energia suficiente para carregar uma bateria.
Química de armazenamento
Os painéis solares geralmente não são conectados diretamente às baterias de íons de lítio do telefone. Isso seria confuso. Flutuações de tensão, superaquecimento e redução da potência de transmissão. Não.
A maioria dos carregadores solares possui sua própria bateria embutida.
Ele coleta energia por meio de módulos solares e a armazena em uma bateria secundária (geralmente de íon-lítio ou outro tipo químico). Em seguida, eles distribuem a energia armazenada ao seu gadget. Este é um sistema de buffer. Você carrega o carregador. O carregador carrega seu telefone. Não é necessária ligação à rede.
Quando você carrega uma bateria de íons de lítio, os íons passam do lítio para o carbono. Reverter esse fluxo restaura o potencial da bateria. Os carregadores solares fazem a mesma coisa, mas a fonte é o sol.
Esta configuração oferece vantagens óbvias para quem está fora da rede ou cansado de procurar uma tomada.
Vantagens de um carregador de bateria solar
Por que a energia solar é importante
Independência e pureza do carregamento solar
A principal vantagem é a simplicidade. O carregamento não requer tomada. Isto proporciona mobilidade genuína. Durante o dia, a luz solar pode ser encontrada em quase todos os lugares. Se a bateria do seu telefone acabar e você acabar no deserto, o sol se tornará sua fonte de energia.
Existem também alguns benefícios mais sutis. As células solares não produzem emissões.
Sem resíduos ou subprodutos.
Os fótons que não são absorvidos passam pelo silício ou são refletidos pelo silício.
Este processo é baseado no efeito fotoelétrico. A energia é transferida dos fótons para os elétrons.
Isso permite que os elétrons fluam livremente. A eletricidade em si não é uma fonte de energia. É um portador de energia. Não há problema em criá-lo desta forma.
Por que a rede elétrica nem sempre está limpa
A eletricidade que obtemos da rede muitas vezes não é muito limpa. Tomemos como exemplo os Estados Unidos em 2008. Quase metade da electricidade provém da queima de carvão. O carvão é barato. É fácil de usar. No entanto, a poluição é um assunto sério.
A EPA estima que 59% do dióxido de enxofre no ar é produzido por centrais eléctricas a carvão. Também produz 50% da poluição particulada. A contaminação por mercúrio também é uma grande preocupação. O carregamento solar evita tudo isso.
Compromissos da tecnologia fotovoltaica
Liberdade e pureza são os principais argumentos de venda. No entanto, também existem desvantagens. O sol está ausente por cerca de metade do dia. O mesmo se aplica fora das regiões polares. A noite torna os dispositivos solares inúteis.
O clima também é importante. A espessa cobertura de nuvens reduz a eficiência. Mesmo sob luz solar intensa, a maioria das células solares disponíveis comercialmente são apenas cerca de 10% eficientes. É por isso que é mais lento que um carregador de parede padrão. Você tem que esperar mais para uma carga completa.
Vale a pena?
Embora lento, o utilitário é claro. Um carregador solar pode ser muito útil se você ficar preso na floresta. Funciona mesmo que outros métodos não funcionem.
Você pode aprender mais sobre gadgets e tecnologias relacionadas nas seções a seguir.
