# Central solar de torre

> Um campo de espelhos que aquece uma caldeira no alto de uma torre

- Data: c. 1965
- Época: Época moderna
- Domínio: [Energia e motores](https://lastcodex.org/pt/domains/energy/)
- Etapa: V (Era elétrica)
- Dificuldade: 4/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/solar-power-tower/

Uma central solar de torre usa um campo de espelhos que seguem o sol, os helióstatos, para enviar a luz para um recetor no alto de uma torre. A luz concentrada transforma a água em vapor, ou aquece um sal fundido que pode ser armazenado, e esse calor faz girar uma turbina a vapor. Giovanni Francia construiu a primeira central de torre em Sant’Ilario, perto de Génova, em meados da década de 1960.

![Central solar de torre · Um campo de espelhos que aquece uma caldeira no alto de uma torre](https://lastcodex.org/_astro/plate.B4GybEXQ_ZJwusr.webp)

## Legenda

1. Espelho do helióstato
2. Acionamento de dois eixos sobre o pedestal
3. Torre
4. Recetor no alto da torre
5. Gerador de vapor e sala das turbinas ao pé da torre

## O que é

Uma central solar de torre, também chamada central de recetor central, recolhe a luz do sol de uma grande área de terreno com centenas ou milhares de espelhos planos, os helióstatos. Cada helióstato roda ao longo do dia para continuar a refletir o sol para o mesmo alvo: um recetor no alto de uma torre alta, no meio ou na orla do campo. A luz concentrada aquece um fluido que corre pelo recetor. Nalgumas centrais é água, que se transforma em vapor; noutras é sal fundido, que leva o calor torre abaixo.

Ao pé da torre, o calor alimenta uma central elétrica comum. O vapor, produzido diretamente no recetor ou num gerador de vapor aquecido pelo sal quente, faz girar uma [turbina a vapor](/pt/inventions/steam-turbine/) acoplada a um gerador. Uma [célula solar](/pt/inventions/solar-cell/) transforma a luz diretamente em eletricidade; uma torre transforma-a primeiro em calor, e o calor guardado em sal quente deixa a central continuar a produzir depois do pôr do sol ou com nuvens.

## Como funciona

![Um espelho plano sobre um pedestal, com um raio de sol que chega do alto à esquerda e parte para o topo de uma torre à direita, e uma reta perpendicular ao espelho a meio caminho entre os dois raios](https://lastcodex.org/_astro/v1.BUw4MviT_ZESBLg.webp)
_O helióstato tem de estar virado a meio caminho entre o sol e o recetor para a luz cair no alvo._

Um espelho devolve a luz com o mesmo ângulo com que ela chega. Para manter o feixe refletido no recetor, um helióstato tem portanto de estar virado a meio caminho entre o sol e o recetor, e como o sol se desloca no céu, essa direção muda durante todo o dia. Cada helióstato assenta num pedestal com motores que o fazem rodar em torno de dois eixos, em geral um vertical para a direção e um horizontal para a inclinação. Como cada helióstato está num ponto diferente do campo, cada um segue o seu próprio percurso. Um controlador calcula os dois ângulos de cada helióstato a partir da data, da hora e da sua posição no campo.

![O topo de uma torre com um recetor cilíndrico feito de muitos tubos metálicos verticais lado a lado, reunidos em cima e em baixo por coletores](https://lastcodex.org/_astro/v3.CJPCP-yb_Z1maG2z.webp)
_O recetor é uma parede de tubos onde convergem todos os feixes refletidos._

O recetor é um permutador de calor feito de tubos. Na Solar Two, na Califórnia, era um cilindro de painéis de tubos à volta do topo da torre: o sal fundido, bombeado de um tanque frio, saía a cerca de 565 °C antes de descer para um tanque quente. Dali era bombeado através do gerador de vapor e de volta ao tanque frio. Neste tipo de central, o sal mantém-se em geral entre cerca de 290 °C e 565 °C. As centrais que aquecem água produzem o vapor no próprio recetor, como fazia a Solar One na Califórnia e faz a PS10 em Espanha. Em ambos os casos, o recetor tem de aguentar um fluxo de luz intenso e variável. Quando passa uma nuvem, a luz que recebe cai de repente, e uma central sem armazenamento perde potência com ela.

## Como fazer

![Seis pequenos espelhos planos de pé sobre bolinhas de plasticina numa laje, cada um inclinado para que a sua mancha de luz caia numa lata pintada de preto presa num pau, com um termómetro lá dentro](https://lastcodex.org/_astro/v2.QyRVk5Kg_ZK1eqm.webp)
_Alguns espelhos de bolso e uma lata preta fazem uma pequena torre cuja temperatura se pode ler._

Alguns espelhos planos pequenos e uma lata escura bastam para uma maqueta que funciona num dia de sol. Pinte de preto mate uma lata pequena vazia, encha-a de água até meio e meta-lhe um termómetro. Prenda a lata no alto de um pau ou de uma pilha de tijolos, mais ou menos à altura do joelho, ao ar livre, num chão lajeado ou pedregoso. Ponha quatro a seis espelhos de bolso sobre bolinhas de plasticina no chão à volta dela, a um ou dois passos.

Anote a temperatura da água, depois rode um espelho até a sua mancha de luz cair na lata e leia o termómetro de dois em dois minutos. Junte os outros espelhos um a um, apontando cada um para a lata. A água aquece mais depressa com cada espelho acrescentado, e uma lata branca ou uma à sombra aquece mais devagar, o que mostra porque os recetores são escuros e os campos grandes.

Aviso de segurança. Nunca olhe para o sol nem para o reflexo de um espelho, e nunca aponte uma mancha refletida para uma pessoa, um animal, uma janela ou um carro: a luz solar concentrada pode danificar os olhos e queimar a pele. Use apenas espelhos planos pequenos, nunca uma lupa nem um espelho curvo, que podem incendiar materiais secos, e mantenha papel, erva e madeira longe da lata. Cubra as arestas dos espelhos com fita-cola e deixe a lata arrefecer antes de lhe tocar. As crianças só fazem a experiência com um adulto, e no fim os espelhos ficam virados para baixo.

## História e evolução

O matemático e engenheiro italiano Giovanni Francia procurava em Génova formas de recolher o calor do sol a alta temperatura. Dedicou-se a espelhos que concentravam o sol e, em meados da década de 1960, em Sant’Ilario, perto de Génova, construiu um campo de espelhos quase planos que refletiam a luz para uma caldeira e produziam vapor. Os relatos do seu trabalho datam os primeiros ensaios de 1965, enquanto o instituto agrícola em cujo terreno se encontrava data a sua instalação de 1964. Francia descreveu as suas instalações-piloto na revista Solar Energy em 1968.

As torres construídas para gerar eletricidade chegaram no início da década de 1980. A Eurelios, uma central de 1 MW em Adrano, na Sicília, entrou em serviço em 1981. A Solar One, perto de Barstow, na Califórnia, gerou 10 MW de 1982 a 1988 com um recetor que transformava a água em vapor. Foi depois reconstruída como Solar Two, que funcionou no fim da década de 1990 com um recetor de sal fundido e guardava o calor em tanques de sal quente e frio, de modo que podia dar eletricidade depois do pôr do sol.

Seguiram-se torres comerciais em Espanha. A PS10, perto de Sevilha, gera 11 MW com água e vapor. A Gemasolar, que entrou em serviço na Andaluzia em 2011, produz cerca de 20 MW e armazena sal quente suficiente para funcionar cerca de 15 horas sem sol, o que lhe permitiu fornecer eletricidade dia e noite.

## Dados essenciais

- Primeira central de torre: Giovanni Francia, Sant’Ilario perto de Génova, meados da década de 1960
- Solar One: 10 MW, Califórnia, 1982–1988
- Fluidos de transferência de calor: Água e vapor, ou sal fundido
- Gemasolar, Espanha: Cerca de 20 MW, armazenamento em sal fundido para 15 horas

## Requer

- [Espelho](https://lastcodex.org/pt/inventions/mirror/): Devolver a luz para formar uma imagem (c. 6.500 a.C.)
- [Turbina a vapor](https://lastcodex.org/pt/inventions/steam-turbine/): O vapor que move os geradores (1884)
- [Aço](https://lastcodex.org/pt/inventions/steel/): Ferro com a dose certa de carbono (c. 1.000 a.C.)

## Conduz a

- [Armazenamento térmico em sais fundidos](https://lastcodex.org/pt/inventions/molten-salt-thermal-storage/): O calor do sol guardado para a noite em tanques de sal quente (1983)

## Fontes

- [Giovanni Francia: un breve ricordo (Giorgio Nebbia)](https://altronovecento.fondazionemicheletti.eu/giovanni-francia-un-breve-ricordo/), Fondazione Luigi Micheletti, Altronovecento
- [Giovanni Francia, nemo propheta in patria (Jacopo Baccani)](https://www.meer.com/it/6741-giovanni-francia-nemo-propheta-in-patria), Meer
- [Incontri per i 60 anni dalla centrale solare a specchi di Giovanni Francia a Sant'Ilario](https://www.mentelocale.it/genova/78572-incontri-per-i-60-anni-dalla-centrale-solare-a-specchi-di-giovanni-francia-a-sant-ilario.htm), Mentelocale Genova
- [Pilot plants of solar steam generating stations (G. Francia), Solar Energy 12, 1968](https://doi.org/10.1016/0038-092X(68)90024-8), Elsevier
- [Eurelios, the 1-MW(el) helioelectric power plant of the European Community programme](https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC4009), European Commission, Joint Research Centre
- [L'energia allo specchio](https://www.galileonet.it/lenergia-allo-specchio/), Galileo, giornale di scienza
- [From concept to commercialization: 40 years of concentrating solar power research](https://newsreleases.sandia.gov/solar_anniversary/), Sandia National Laboratories
- [Final Test and Evaluation Results from the Solar Two Project (SAND2002-0120)](https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc741985/m2/1/high_res_d/793226.pdf), Sandia National Laboratories
- [Power tower takes solar into the night](https://www.power-eng.com/renewables/solar-energy/power-tower-takes-solar-into-the-night/), Power Engineering
- [Power Tower System Concentrating Solar Power Basics](https://www.energy.gov/eere/solar/power-tower-system-concentrating-solar-power-basics), U.S. Department of Energy
- [Abengoa opens the first EU commercial concentrating solar power plant](https://www.renewableenergymagazine.com/pv_solar/abengoa-opens-the-first-eu-commercial-concentrating), Renewable Energy Magazine
- [Masdar, Sener commission Gemasolar plant](https://www.power-eng.com/renewables/masdar-sener-commission/), Power Engineering
- [Gemasolar Achieves 24-Hour Operation](https://www.renewableenergyworld.com/?p=209353), Renewable Energy World
- [US 7906750 B2: Heliostat with integrated image-based tracking controller](https://patents.google.com/patent/US7906750B2/en), Google Patents
- [Heliostat tracking: azimuth-elevation drive (thesis chapter 3)](https://cuir.car.chula.ac.th/dspace/bitstream/123456789/66755/4/Aparporn_sa_ch3_p.pdf), Chulalongkorn University
- [B5 We build a thermal solar plant: teacher instructions](https://medienportal.siemens-stiftung.org/en/b5-we-build-a-thermal-solar-plant-teacher-instructions-105035), Siemens Stiftung
- [Thermal energy experiment](https://schools.bchydro.com/activities/energy/thermal-energy-experiment), BC Hydro
- [Eclipse safety](https://science.nasa.gov/eclipses/safety/), NASA
- [Solar eclipse eye safety](https://www.aao.org/eye-health/tips-prevention/solar-eclipse-eye-safety), American Academy of Ophthalmology
- [Impact of Elevated Wall Temperatures on Nitrate Salt Stability in Thermal Energy Storage (Energies 18, 6308, 2025)](https://elib.dlr.de/219998/1/energies-18-06308.pdf), F. Klasing, T. Bauer, German Aerospace Center (DLR)

Factos verificados em 2026-10-19.

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