Vantagens nanotecnologia: energia solar

Nos dias de hoje, a maior fonte de energia provém da queima de carburantes que contêm carvão. Este processo apresenta-se pouco eficiente, irrenovável, e para além disso, têm efeitos secundários prejudiciais para o meio ambiente.

A energia solar implicaria uma alternativa factível de energia em muitas zonas do mundo, caso o custo de produção e os terrenos necessários para desenvolve-la fossem suficientemente económicos, e os sistemas de armazenamento razoavelmente eficazes.

A geração de electricidade solar depende da conversão fotovoltaica ou da concentração de luz solar directa. Nos dias nublosos, a conversão fotovoltaica tem um resultado pouco eficaz, enquanto que o sistema de concentração solar não funciona sem semicondutores. Em ambos os casos, não é requerido muito material e os aparelhos mecânicos podem ser simples e relativamente fáceis de manter.

Os sistemas de detecção solar podem usufruir de computadores baratos e actuadores compactos. A energia pode ser armazenada de forma eficiente durante alguns dias em volantes de inércia (flywheels) relativamente grandes, feitos de diamante fino ao peso de água. Sistemas mais pequenos de armazenamento de energia podem ser construídos com molas de diamante, e oferecem uma densidade de energia semelhante ao armazenamento de combustível químico, muito maior do que as baterias actuais.

A electrólise e a recombinação de água oferece uma energia proporcional, armazenável, e transportável. No entanto, existe um custo relativamente à eficiência e à complexidade da tecnologia para lidar de forma segura com o armazenamento e o transporte de hidrógeno em grande escala.

Poder-se-iam implantar soluções solares em escala individual, de povoação ou a nível nacional. A energia de luz solar directa supõe aproximadamente 1kv por metro quadrado. Se dividirmos esta quantidade por 10, levando em conta as horas nocturnas, os dias nublosos, e os problemas do sistema, a procura actual do mercado norte-americano (aproximadamente 10 kv por pessoa) requereria uns 100 metros quadrados de superfície por pessoa. Se multiplicarmos esta cifra por uma população de 325 milhões de pessoas, o resultado é a necessidade de cobrir aproximadamente 12.500 milhas quadradas com colectores solares, o que representa apenas 0,35% do total da superfície de território dos Estados Unidos. Na verdade, uma grande parte desse espaço poder-se-ia conseguir através do uso de telhados ou, inclusive, a superfície das estradas.