_Hinrichs_Kleinback

118 Energia e Meio Ambiente
Quadro 5.1
USINA DE ENERGIA SOLAR EGÍPCIA DO INÍCIO DO SÉCULO XX
Em 1912, o engenheiro norte-americano Frank Shuman colocou em operação a
primeira usina solar de larga escala no Cairo, Egito. Sua função era fornecer água
de irrigação a partir do Nilo. Ele utilizou um coletor parabólico do tipo calha para
focar os raios solares em um cano de metal preto para produzir vapor. A produção
de pico do sistema era de aproximadamente 50 kW. A área total de coletores era
de 13.000 pés 2
= 1.207 m 2 . Vamos ver se esta produção era razoável, calculando a
produção máxima deste sistema. A insolação máxima sobre a superfície do
coletor (em junho) é 1.207 m 2 x 1.200 W/m 2 = 1.576 kW.
Vamos supor que toda esta energia solar é convertida em energia térmica do
vapor, elevando sua temperatura para 100ºC. A conversão desta energia calorífica
em energia mecânica útil (para fazer funcionar a bomba de irrigação) ocorre
através de um motor de calor. Presumindo que a temperatura do ambiente do
entorno é de 20ºC, a eficiência máxima (Carnot) é dada por
(Veja o Capítulo 4). Isto gera uma produção máxima de trabalho útil de
1.576 kW x 0,21 = 330 kW. Desta forma, uma produção de 50 kW é certamente
possível. (Uma versão mais moderna desta usina de força solar, usada para gerar
eletricidade, é descrita no Capítulo 11.)