NATAL EM MARTE

Painéis fotovoltaicos

Tínhamos como desafio iluminar a superfície da maquete da cidade em Marte.

Nesta fase fizemos um trabalho de pesquisa no sentido de:

• Saber qual a forma de produzir energia elétrica em Marte utilizando fontes renovaveis;
• Qual é a irradiância em Marte e na Terra;
• Qual o tempo médio de sol por dia em Marte e na Terra .
• Calcular a área de paineis que é necessária  instalar em Marte para produzir  um determinado valor de energia útil e comparar com a que seria necessária na Terra para produzir a mesma quantidade de energia.Efetuamos os cálculos considerendo  o rendimento dos paineis  igual na Terra e em Marte.

Grupo 2

Devido às condições do planeta Marte, não é possível produzir energia elétrica através da energia eólica (ventos pouco fortes,de pouca velocidade, devido à atmosfera fina) e hídrica (só há água no estado sólido) mas sim através da energia solar por painéis fotovoltaicos. 

A irradiância em Marte é menor (mínima, 34.13 W/m²), relativamente à da Terra (mínima, 177 W/m² ), devido à distância ao Sol mas isso não impede a produção de energia elétrica. Atualmente, o rendimento dos painéis é pouco ( como exemplo, 15% ) logo para se poder produzir energia elétrica que sustente uma casa em Marte, igual a uma na Terra (cerca de 2400 kWh, durante um ano, de energia consumida), irá ser necessária uma grande área de painéis a ser instalada. Também se deve ter em conta que os depósitos de poeiras que, anteriormente estavam presentes no ar de Marte, podem afetar o desempenho dos painéis mas com o desenvolvimento dos mesmos, é possível "desviar" essas poeiras de modo a permitir que o painel capte o máximo de radiação possível.

Na Terra, em comparação com Marte, a área de painéis a ser instalada é menor pois como chega mais radiação, não é necessário tantos painéis a converter energia (tendo em conta o consumo, é necessário cerca de 35,4 m² de painéis a ser instalada). Já em Marte, não é suficiente aplicar essa área de painéis para fornecer a energia que a casa necessita (por condições já referidas), logo, tem de ser uma maior área de painéis a ser instalada em Marte (cerca de 64.913 m²).

Como o consumo é o mesmo na Terra e em Marte (se for a mesma casa) e os painéis serão os mesmos também (mesmo rendimento), a energia total a ser produzida pelos painéis será de 5.76 x 10¹⁰ J.

Também tomou-se conhecimento dos segundos de sol (Unidade SI) na Terra por um dia - 25200 s -, por um ano - 9540000 s -, em Marte por um dia - 40200 s - e por um ano - 27617400 s. Concluindo assim que Marte tem mais tempo de acesso ao sol do que a Terra (devido ao movimento de rotação e translação em torno do sol - há uma diferença de tempo entre a Terra e Marte por causa disso).

(pode sofrer alterações)

Este trabalho aborda os conteúdos  " Radiação e irradiância . Paineis Fotovoltaicos" que fazem parte do programa da disciplina de Física e Química A do 10º ano.

Esta fase do trabalho será avaliada nas áreas de competência" Informação e Comunicação" e "Raciocínio e Resolução de Problemas.