Marta Oliveira, António André, Sónia Leonardo

Escola Básica e Secundária da madalena

Madalena-Pico-Açores

10ºano 5 alunos + 2 professoras

Cagarros

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 semanasPlanificação: três semanasConstrução: 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.