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Septiembre 2017


ENERGÍA SOLAR PARA CALENTAR AGUA Y PRODUCIR ELECTRICIDAD

La energía solar es la energía producida por el sol y que es convertida a energía útil por el ser humano, ya sea para calentar algo o producir electricidad (como sus principales aplicaciones). Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que consumimos, por lo que su potencial es prácticamente ilimitado.

La intensidad de energía disponible en un punto determinado de la tierra depende, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. Actualmente es una de las energías renovables más desarrolladas y usadas en todo el mundo.
¿De qué manera convertimos la energía solar en energía útil para su uso cotidiano?
Esta energía renovable se usa principalmente para dos cosas, aunque no son las únicas, primero para calentar cosas como comida o agua, conocida como energía solar térmica, y la segunda para generar electricidad, conocida como energía solar fotovoltaica.
Los principales aparatos que se usan en la energía solar térmica son los calentadores de agua y las estufas solares.

Para generar la electricidad se usan las células solares, las cuales son el alma de lo que se conoce como paneles solares, las cuales son las encargadas de transformarla energía eléctrica. Sus usos no se limitan a los mencionados aquí, pero estas dos utilidades son las más importantes.
Otros usos de la energía solar son:

  • Potabilizar agua
  • Estufas Solares
  • Secado
  • Evaporación
  • Destilación
  • Refrigeración

Los usos que se le pueden dar son muy amplios, y cada día se están descubriendo nuevas tecnologías para poder aprovecharla mejor. Dentro de las energías renovables que más se están usando, la solar es la más importante hasta el momento, con inversiones en tecnología e instalaciones millonarias. Se construyen decenas de granjas solares alrededor del mundo para generar cientos de megawatts de electricidad, con las cuales se genera energía eléctrica a partir de energías verdes o limpias lo cual ayuda enormemente a combatir el calentamiento global.
Como hemos visto la energía solar es la energía renovable más utilizada en todo el mundo, pero aun no es una energía disponible para las personas, es muy cara aún.
Para que los precios bajen la producción tiene que ser mayor, por lo que nos toca la responsabilidad de empezar a usarla para que en un futuro cercano sea accesible para todas las personas de este planeta.

Coberturas de China que apuesta por energía solar
Funcionarios de China han anunciado que el país duplicará su capacidad solar de cinco a 10 gigavatios para el año 2015. China es el principal productor de paneles solares mayoría de los cuales se exportan a otros países. En la actualidad, la mayor parte de la energía del país proviene del carbón, seguido por el petróleo crudo y la energía hidroeléctrica, pero la caída en el precio de la energía solar, que es de 10 a 20 por ciento cada año, podría cambiar la ecuación de manera significativa. Aprovechar los rayos solares es uno de los recursos energéticos ilimitados de que disponemos y usamos desde siempre. La tierra, todos los días, recibe una cantidad inmensa de energía del sol. Esta energía calienta e irradia la superficie terrestre y es la responsable entre otras cosas de la vida y los flujos de la atmósfera y los mares.
El sol se aprovecha de muchas maneras, no solo con los famosos paneles solares, sino también con otros métodos igual de útiles e importantes. Estos métodos no siempre transforman la energía del sol en energía eléctrica, sino que también aprovechan el calor del sol en forma directa. Se puede catalogar la forma de aprovechar la energía solar de muchas maneras, entre las que destacamos:
• Energía solar fotovoltaica: Transforma los rayos solares directamente en electricidad.
• Energía solar fototérmica: Que aprovecha el calor en sÍ mismo. Es el método técnicamente menos complejo.
• Energía solar termoeléctrica: Transforma el calor solar en energía eléctrica en forma no directa. Es una aplicación de la energía solar

La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy. La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia. La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²). Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

Convertir el calor del sol en electricidad
Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han descubierto un sistema menos costoso para transformar el calor solar en electricidad, y con una eficiencia ocho veces más alta, mediante la utilización de paneles planos fijos similares a los paneles solares tradicionales, pero sin sistemas de seguimiento del sol. La producción de energía se realiza mediante la generación y el aprovechamiento de una diferencia de temperatura de unos 200 grados centígrados entre el interior del dispositivo y el aire ambiente, según se describe en un artículo publicado la revista ‘Nature Materials’. Mientras que los sistemas solares de energía térmica involucran amplias selecciones de espejos móviles que siguen el sol y sus rayos se centran en un área pequeña, el nuevo enfoque utiliza paneles planos y fijos similares a los paneles solares tradicionales, eliminando la necesidad de sistemas de seguimiento.
“El concepto es muy radical”, ha indicado Chen Gang coautor del nuevo estudio con el MIT, junto al estudiante de doctorado Daniel Kraemer y colaboradores de la Universidad de Boston y Energía GMZ. El trabajo está financiado por el Solid-State Solar-Thermal Energy Conversion Center, un Centro de Investigación de Energía del Departamento de Energía de Estados Unidos. Chen también señala que el Departamento de Energía de EE.UU. tiene programas para desarrollar sistemas termoeléctricos, sobre todo dirigidos a aprovechar el calor residual de los motores de automóviles y camiones y afirma que las aplicaciones solares para dichos dispositivos pueden “tener un papel importante que desempeñar” en la reducción de las emisiones de carbono. No obstante, asegura que el nuevo sistema no sería un sustituto de la energía solar fotovoltaica, sino que ofrece “otra forma” de aprovechar la enorme cantidad de energía solar que baña la Tierra cada día.

Fuente EuropaPress