Energía solar: qué es y cómo puedes utilizarla tú
Dicen los científicos que el Sol libera en un segundo más energía de la que la raza humana ha consumido en toda su historia. Energía solar es un fuente gratuita e inagotable (desde nuestra perspectiva) de luz y calor. Pero, y ¿cómo captarla y utilizarla de manera eficaz, incluso en tu propia casa?
Qué es la energía solar
La energía solar, es la energía obtenida de la combustión del Sol. El Sol emite energía a través de los rayos solares (ondas electromagnéticas) los cuales llegan a la Tierra, y podemos acumularlos y transformar en energía eléctrica o térmica. Nuestra estrella es inagotable desde nuestra perspectiva, los científicos estimulan que el Sol tardará 5.000 años en consumirse.
El futuro de la energía, como aseguran los expertos, está en las fuentes renovables, siendo la energía solar la más destacable de ellas. Según los expertos en la materia, los países, entidades y personas que no se dan cuenta de esté emergente cambio, están en claro riesgo de perder el tren de desarrollo económicamente sostenible.
La energía solar que llega a la Tierra es solamente una parte minúscula de la que emite el Sol. La radiación llega filtrada a través de la atmósfera, la capa de ozono y las nubes, pero aun así es mas que suficiente para abastecer de energía a todo el planeta.
Cómo funciona la energía solar fotovoltaica
Los rayos del Sol chocan en los paneles solares que están construidos de varias celdas fotovoltaicas. Cada celda es un dispositivo electrónico independiente, que convierte la energía luminosa en energía eléctrica. Su funcionamiento, se basa en absorber fotones de la luz, el proceso que a su vez libera electrones y produce corriente eléctrica.
Energía solar en España: la importancia de la ubicación
En España la energía solar renovable cada año va sumando más adeptos y gana terreno en los hogares particulares y empresas españolas. Su desarrollo, instalación y aprovechamiento cada día es más frecuente, debido a que los costos van bajando gradualmente año tras año y la instalación en sí es cada vez más simple y económicamente asequible.
No es de estañar, ya que España es el segundo país de Europa (detrás de Portugal) con la mayor exposición solar anual, que se sitúa entre 1300 y 2100 kWh, calculados en inclinación hacia el sol.
Y sin embargo, a pesar de que en el resto de Europa la exposición solar es significativamente menor, los países mas vanguardistas en el uso de la tecnología solar, como Holanda o Alemania nos superan en la uso de esta energía. Así por ejemplo, la producción fotoeléctrica anual alemana es de ~3.850 MW, mientras que la español apenas llega a ~3.200 MW, a pesar de que la radiación solar es tres veces mayor en España.
Tipos de instalaciones de energía solar
Hay diferentes maneras de convertir la energía que nos llega del Sol en electricidad o calor. Existen instalaciones fotoeléctricas (fotovoltaicas), de conversión fotovoltaica, que convierten directamente la luz en electricidad, gracias a células fotovoltaicas de silicio.
Otro tipo de instalaciones solares son así llamadas instalaciones fototérmicas (termoeléctricas, termodinámicas o térmicas, a secas) que usan el calor del sol concentrándolo, para calentar el agua y en segunda instancia, producir electricidad. Un sistema fototérmico se basa en la conversión térmica de alta temperatura y transforma la energía solar en energía térmica almacenada en un liquido, fluido calentado en colectores especiales.
La energía producida en instalaciones solares termodinámicas se utiliza para generar agua caliente para el hogar o comunidad, calefacción a través de bomba de calor, climatización general de almacenes, estancias, casas particulares, etc.
Energía solar: ventajas, desventajas e inconvenientes
Siendo la tecnología relativamente nueva, todavía queda mucho lugar a mejoras, sobre todo en el coste de componentes de instalaciones, mejora en la eficiencia de almacenamiento de la energía y la eficacia de las células fotoeléctricas.
La principal ventaja es el Ahorro que supone en las facturas de servicios eléctricos, ya que además de no consumir energía de la red, la sobrante se envía de nuevo a la red nacional, lo que repercute en abonos en la factura mensual. Y no olvidemos de sus 3 características estrella: Silencioso. Limpio. Renovable.
La desventaja principal es que si no hay sol, no se produce energía solar y los sistemas de almacenaje de energía siguen sin ofrecer una eficacia deseada, lo que nos hace dependientes de la red nacional de energía y su suministro continuado.
Hasta ahora los principal inconvenientes eran los altos costos de instalación, y el alto precio de la fabricación de los componentes, pero teniendo en cuenta que precios bajan año tras año, no incluimos esos como desventajas decisivas.
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Energía solar como negocio
Energía solar para calefacción
Ambos tipos de energía solar, la térmica y la fotoeléctrica pueden ser usados para las instalaciones de calefacción. En cualquier caso debe instalarse una caldera o bomba de calor para suplir carencias en la instalación solar y poder llegar hasta la temperatura que deseemos. Éste es un requisito indispensable ya que el sistema raras veces puede estar optimizado para cubrir el 100% de la demanda calorífica.
Energía solar: otros usos
Los usos de la energía solar son numerosos, desde alimentar medios de locomoción como coches, autobuses, trenes, pasando por calefacción para el hogar, generación de agua caliente, iluminación, cargadores solares para teléfonos móviles y muchas otras aplicaciones.
Energía solar pasiva
Llamamos energía solar pasiva a las técnicas de aprovechamiento de la energía solar de manera directa, sin transformarla en otro tipo de energía, con sus consiguientes perdidas. Este tipo de energía se utiliza inmediatamente o almacena para su posterior uso.
¿Qué significa que la energía solar es renovable?
Que durante el transcurso de la vida de la humanidad esta fuente de energía que es la estrella llamada Sol nunca se va a acabar.
Impacto ambiental de energía solar
La energía solar es limpia y no contaminante por lo que no tiene impacto negativo en el ambiente, bien al contrario de la generada con productos fósiles, como llevan diciendo varios organismos gubernamentales, también asociaciones ecologistas dan su beneplácito al uso de la energía solar.
No produce CO2 en la atmósfera, ya que no tiene lugar ningún proceso de combustión. La celdas fotovoltaicas están fabricadas con silicio, material abundante en nuestro planeta (por ejemplo: forma parte de la arena), no contamina los acuíferos, ni aguas subterráneas, no influye ni en los animales ni en las plantas, no produce ruido por lo que no existe contaminación acústica, ni influye en el carácter de las personas, y no provoca enfermedades.
Energía solar química: energía solar del futuro
Se basa en el poder que tienen unas sustancias para transformarse a través de una reacción química, o de convertirse en otros elementos químicos.
La necesidad de un suministro energético sostenible es ahora un tema candente. Las empresas están invirtiendo en éste tipo de energía solar, y científicos de todo el mundo están buscando alternativas a la producción de energía a partir de petróleo y gas. Uno de estos proyectos, que se lleva a cabo en la Universidad de Zurich desde principios de 2013, es el proyecto de investigación a gran escala LightChEC. Como su nombre indica, este proyecto de investigación universitario se centra en “convertir la energía solar en energía química”. Los investigadores implicados pretenden refinar la fotosíntesis artificial para hacerla adecuada como medio de suministro de energía a la industria y a la sociedad.
Árboles, arbustos, hierbas y algas han utilizado la fotosíntesis desde tiempos inmemoriales. Para ello, crean el pigmento natural, llamado clorofila, en sus células. Las partes de la planta que contienen clorofila convierten el dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) en oxígeno y glucosa con la ayuda de la luz solar. La glucosa actúa como fuente de energía de la planta y el oxígeno es liberado. Esta es la razón por la que a menudo se hace referencia a los bosques como “pulmones verdes”.
Energía solar y biomasa
El biogás se forma cuando el papel, los restos de comida y los residuos de jardín se descomponen en los vertederos, y puede producirse procesando las aguas residuales y el estiércol animal en recipientes especiales llamados digestores.
El etanol (tipo de alcohol) se produce a partir de cultivos como el maíz y la caña de azúcar que se fermentan para producir etanol combustible para su uso en vehículos.
El biodiesel se produce a partir de aceites vegetales y grasas animales y puede utilizarse en vehículos y como combustible para calefacción.
Energía solar ultra eficiente
Ese es quizás el principal inconveniente de la energía solar actual, encontrar una manera para que la producción de cada panel solar sea superior a la que se produce actualmente, así lograr una energía solar mucho más eficiente. Actualmente hay estudios y experimentos prometedores, que prácticamente cada día cuentan descubrimientos y tecnologías nuevas. En opiniones de los expertos en pocos años dispondremos de paneles y baterías superiores a los que necesitamos para abastecer de energía a todo el planeta.
Material sobre energía solar online
En la red encontraras mucho material adicional sobre este tipo de energía, con cursos de instalación, normativa, datos de interés de potencia y radiación según cada región, para poder contrastar el potencial solar y la energía instalada. En Internet podrás encontrar también multitud de foros de discusión de la energía solar, junto con soluciones practicas, empresas que instalan paneles solares, precios de los equipos etc.
En estas paginas oficiales encontrarás información de interés especial:
- Photovoltaic Geographical Information System, web de la Comisión Europea con datos actualizados
- Datos de Gobierno de España
- Datos de radiación solar de España (Ministerio de Ciencia e Innovación CIEMAT)