Produção e consumo de energia elétrica fotovoltaica: um aplicativo destinado ao ensino de Física e ao debate sobre a matriz energética

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i15.22946

Palavras-chave:

Energias renováveis; Eletricidade fotovoltaica solar; Aplicativo para dispositivos móveis; Ensino de Física.

Resumo

A busca por fontes de energia alternativa, renovável, limpa e sustentável é premente na civilização contemporânea e área de intensa pesquisa científica e tecnológica. O ensino das Ciências, em particular da Física, é instado a contribuir através da oferta de subsídios teóricos e conceituais aos alunos, a fim de que possam entender, refletir e participar do debate a respeito do tema como cidadãos. Como contribuição para esta demanda de ensino desenvolveu-se, com propósitos didáticos, um aplicativo para dispositivos móveis que simula o funcionamento de um sistema de energia solar fotovoltaico baseado efetivamente em parâmetros técnicos do estado da arte atual.  Como resultado obteve-se um aplicativo com visual simples, flexível e intuitivo, capaz de atender exigências didáticas de aulas remotas e presenciais em qualquer série do Ensino Médio. A criação do aplicativo alinha-se às tendências tecnológicas contemporâneas de ubiquidade e mobilidade dos recursos potenciais de aprendizagem na sociedade, intensamente conectada por tecnologias digitais de comunicação e se constitui numa alternativa viável para o ensino dos temas relacionados ao uso da energia solar fotovoltaica capaz de contribuir para o ensino e as reflexões a respeito da matriz energética contemporânea.

Referências

Corrêa, N. B.O. de, & Benite, C. R. M. (2020). Fontes Renováveis de Energia: uma Abordagem Interdisciplinar no Ensino de Física. Editora Appris.

Cruz, E. C. A. (2018). Circuitos elétricos: corrente contínua e corrente alternada. São Paulo: Érica/Saraiva Educação.

Duffie, J. A., Beckman W. A. & Blair, N. (2020). Solar Engineering of Thermal Processes, Photovoltaics and Wind. New York, John Wiley & Sons, 5. ed.

Griffiths D. J. (2017). Introduction to Quantum Mechanics. United Kingdom: Cambridge University Press.

Hightower, J., & Borriello, G. (2001). Location systems for ubiquitous computing. Computer, 34(8), 57-66.

Horton, R. et al. (1996). Crop residue effects on surface radiation and energy balance. Theoretical and Applied Climatology, 54(1), 27-37.

Kejna, M., Uscka-Kowalkowska, J., & Kejna, P. (2021). The influence of cloudiness and atmospheric circulation on radiation balance and its components. Theoretical and Applied Climatology, 144(3), 823-838.

Lima, C. E. (2018). A energia fotovoltaica num contexto CTSA: Uma sequência de ensino sobre as transformações de energia solar em energia elétrica. 2018. Dissertação (Mestrado Profissional Educação e Docência) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

Lu, Y. et al. (2021). Study on Solar Radiation and the Extreme Thermal Effect on Concrete Box Girder Bridges. Applied Sciences, 11(14), 6332.

Maimoni, F. P., & Cardoso, R. B. (2020). Análises de viabilidades econômicas para alternativas de utilização da energia solar em residência do Estado de Minas Gerais, Brasil. Research, Society and Development, 9(8), e853986221. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.6221

Malvino, A. & Bates, D. (2016). Eletrônica. 8. ed., Porto Alegre: AMGH, v.1

Nasa. National Aeronautics and Space Administration. New NASA Data Sheds (Sun) Light on Climate Models. Recuperado de https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/new-nasa-data-sheds-sun-light-on-climate-models.

Rablau, C. et al. (2019). The photoelectric effect–project-based undergraduate teaching and learning optics through a modern physics experiment redesign. In: Education and Training in Optics and Photonics. Optical Society of America, 11143.

Rocha, F. L. M., & Costa, F. E. M. (2019). Energia solar fotovoltaica como temática facilitadora da aprendizagem de física quântica na educação básica. Educação & Linguagem, 6(3), 110-120.

Santaella, L. (2013). Comunicação ubíqua: repercussões na cultura e na educação. São Paulo: Paulus (Coleção comunicação).

Silva, C. G. da. (2010) De Sol a Sol: a energia no século XXI. São Paulo: Oficina de Textos.

Silva, J. A. da et al. (2017) Energia solar fotovoltaica: Um tema gerador para o aprendizado de Física. Scientia Plena. 13(1).

Sobczyk, W. et al. (2017). Ecological and economical aspects of solar energy use. In E3S Web of Conferences (Vol. 14, p. 01011). EDP Sciences.

The Renewable Energy Hub. (2021) A Complete guide to solar panels in 2020. Recuperado de https://www.renewableenergyhub.co.uk/main/solar-panels/.

Von Schuckmann, K et al. (2020). Heat stored in the Earth system: where does the energy go? Earth System Science Data, 12(3), 2013-2041.

Wendisch, M., & Yang, P. (2012). Theory of atmospheric radiative transfer: a comprehensive introduction. John Wiley & Sons.

Workfunction Values (Reference Table). (2020). Recuperado de: https://chem.libretexts.org/@go/page/41952.

Downloads

Publicado

26/11/2021

Como Citar

CRUZ JUNIOR, A. C. da .; SOLTAU, S. B. Produção e consumo de energia elétrica fotovoltaica: um aplicativo destinado ao ensino de Física e ao debate sobre a matriz energética. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 15, p. e279101522946, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i15.22946. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/22946. Acesso em: 28 nov. 2024.

Edição

Seção

Ciências Exatas e da Terra