La energía solar es un tipo de energía presente en nuestras vidas y a diario tenemos contacto con ella, queramos o no. Sin embargo, el dilema radica en cómo aprovechar, utilizar, y adaptar la energía solar en nuestra sociedad.
Qué es la Energía Solar
Este tipo de energía es aquella que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética, lo que sería la presencia de luz, calor, y rayos electromagnéticos y otros elementos hallados en menor proporción. Todos estos materiales o energías vienen del Sol en donde se formaron gracias a un proceso de fusión nuclear.
Si aprovechamos esta energía podemos hacerlo de dos formas diferentes: ❶Usar una conversión térmica a alta temperatura (llamado sistema fototérmico), o podemos ❷usar la conversión fotovoltaica (conocido como sistema fotovoltaica).
- La Conversión Térmica a alta temperatura es aquel proceso que consiste en transformar la energía solar en energía del tipo térmica almacenada en algún tipo de fluido.
Si se quiere calentar el líquido se tienen que utilizar ciertos dispositivos que se llaman colectores. - La Conversión Fotovoltaica por otra parte, es aquella que consiste en la transformación directa de la energía lumínica en una corriente de intensidad eléctrica.
Para poder realizar este procedimiento se usan unas placas solares formadas por células fotovoltaicas o fotoeléctricas (que pueden ser de silicio o de germanio).
Características de la energía solar
- Es una energía renovable – Y por lo tanto consumirla no generará sobreexplotación, tampoco nos quedaremos sin sol por consumirla.
- Es una energía limpia – Consumirla no genera daño alguno; no consumirla significa solo desaprovecharla.
- Es almacenable y transformable – Podemos captarla, almacenarla y usarla de la forma en que gustemos; incluso podemos transformarla en energía eléctrica.
- Es inagotable – Dado que se espera que el sol siga como tal durante varios millones de años más, se la considera inagotable.
- Es muy versátil – Una vez captada, podemos usarla de muchas formas.
Tipos de Energía Solar
ENERGÍA SOLAR ACTIVA – Es aquella que clasifica las tecnologías que se encuentran relacionadas con el aprovechamiento de la energía solar que son utilizadas como equipo mecánico o eléctrico para así mejorar el rendimiento, sin embargo, también se puede convertir la energía obtenida en energía eléctrica o mecánica dependiendo de lo que se necesite.
En este punto podemos puntualizar algunos ejemplos de energía solar activa, y podemos clasificar estas energías en dos tipos:
– ENERGÍA SOLAR TÉRMICA – Es tipo de energía solar es aquella que aprovecha todas las propiedades de la termodinámica para poder así aumentar la temperatura de algún fluido y así aumentar su energía calórica, lo cual aumenta su entropía. Si usamos este tipo de aprovechamiento de energía solar, no lograremos producir energía eléctrica o electricidad.
Es importante puntualizar en este punto que los sistemas de agua caliente sanitaria convencional no se encuentran basados en el sistema de termosifón utilizando bombas de agua y/o ventiladores, para de esta forma poder hacer circular el agua por dentro de los circuitos.
– ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTÁICA – Este tipo de energía es un sistema de energía solar del tipo activa. Todo esto es gracias al efecto fotovoltaico y a los paneles fotovoltaicos que se utilizan para generar electricidad que luego pasará por elementos externos como transformadores y otros.
De una forma similar a la energía solar térmica, los paneles solares utilizados pueden ser orientados gracias a una especie de motor eléctrico de tamaño pequeño, para así orientar los paneles hacia el Sol de manera eficiente. El motor puede contar como otro elemento externo.
ENERGÍA SOLAR PASIVA – Cuando vemos el diseño de ciertos edificios solares del tipo pasivo podemos apreciar características especialmente diseñadas para recolectar, distribuir, y almacenar la energía solar en forma de calor durante los tiempos de invierno y así evitar el calor durante el verano. Todo esto se llama diseño solar pasivo ya que no implica ningún tipo de dispositivo mecánico y/o eléctrico para su buen funcionamiento.
Ventajas de la Energía Solar
- Es un tipo de energía no contaminante y también es una fuente de energía de menor costo.
- La energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica son sumamente aceptadas por la sociedad, sin embargo, hay que perfeccionar ciertas características y evaluar otros factores para mejorar su aprovechamiento.
- Baja contaminación y promueve cierto respeto al medio ambiente. La energía solar no contamina y no provoca gases de efecto invernadero.
- Sus instalaciones son económicas, al igual que su mantenimiento.
- Puede usarse en sitios donde no hay una fuente de energía eléctrica cerca.
Desventajas de la Energía Solar
- La energía emanada del Sol es intermitente porque depende del clima del lugar y del número de horas con Sol durante el año.
- Su rendimiento energético es muy bajo comparado con el de otras energías.
- El rendimiento es proporcional al clima en el que se halla la instalación.
- Gracias a que depende del clima es una fuente de energía poco usada en zonas con mayor nubosidad.
- Existen limitaciones en el horario solar. Es por esto que hay que tener en cuenta las zonas horarias solares de los países donde sería más favorable.
- La radiación del Sol influye en el rendimiento de los paneles solares.
- Hasta ahora existen limitaciones para guardar la energía generada debido a que la eficiencia de este proceso es muy bajo.
Cómo funciona la Energía Solar
Antes de saber cómo funciona la energía solar tenemos que saber como se produce la energía solar, y es que esta energía se forma cuando los átomos de hidrógeno se unen con átomos de helio para formar átomos más pesados.
Cuando finaliza esta transformación existe una parte que se termina convirtiendo en helio y la otra parte tiende a desaparecer en radiación luminosa, lo que quiere decir que la molécula que existía formada por helio e hidrógeno se deshace y una parte termina siendo energía luminosa y la otra se desprende en helio.
La radiación luminosa es irradiada por el Sol a todas direcciones y cuando llega a la Tierra llega un total de más o menos 1.000 vatios por metro al cuadrado, lo cual es más que suficiente para brindar energía a todas las necesidades de los humanos.
La electricidad se produce gracias a la energía solar fotovoltaica porque se aprovecha el espectro de luz visible del Sol por medio del uso de celdas fotovoltaicas. En el momento en el que los rayos solares impactan en la celda se produce un movimiento de electrones que se canalizan para obtener una corriente eléctrica.
Todas las celdas fotovoltaicas se encuentran mayormente hechas con una base de silicio. Estas celdas se juntan para formar módulos y paneles que terminan produciendo una mayor corriente de electricidad.
Los módulos y los paneles son conectados para formar los sistemas fotovoltaicos para luego conseguir varias potencias de energía eléctrica. Es importante resaltar que esta energía es limpia porque no produce contaminación ni efectos contraproducentes en el medio ambiente.
