Una parte de la energía que emite el Sol, una de las más de 135.000 millones de estrellas de la Vía Láctea, es absorbida por la Tierra. Sólo por hacer una comparación, el sol emite aproximadamente 340.000 veces más energía que la potencia nuclear que existe en el mundo; 14.000 veces más del consumo de energía mundial en un año y 28.000 veces más que la producción mundial de petróleo (Platzhoff, 2008), aunque para aprovechar esa energía primero debe ser capturada y convertida en energía útil.
Para ello existen hasta hoy dos posibilidades: capturar la energía por medio de celdas fotovoltaicas y aprovecharla como energía térmica a través de colectores solares.
Energía fotovoltaica
Cuando obtenemos electricidad directamente de la luz se produce un efecto fotovoltaico. Esto lo demostró el físico francés Antoine Becquerel desde el año 1839. Para lograrlo necesitamos un material que pueda absorber la luz del sol y transformarla en electricidad, esto son capaces de hacer las celdas fotovoltaicas. Afortunadamente el material con el que se fabrican estas células es uno de los más abundantes de la Tierra: silicio cristalino, podemos encontrarlo por ejemplo en la arena del mar (desgraciadamente no es lo único que se requiere para su fabricación).
Fue a mediados del siglo XX cuando se fabricó la primera celda fotovoltaica, desde entonces empresas de todo el mundo se han dedicado a desarrollar tecnología que permita abaratar los costos y hacer más eficiente su uso.
Fotoceldas solares
Uno de los objetivos de las tecnologías de energía renovable consiste en aprovechar de la mejor manera los recursos que se tienen. Por ello la integración de los sistemas fotovoltaicos en los edificios ha desarrollado últimamente un enorme potencial, pues consiste en colocar los paneles solares como una pared misma de un edificio (ya sea en la fachada, pared o techo) y al mismo tiempo que genera electricidad permite ahorrar materiales de construcción, generar ventilación o iluminar de forma natural el lugar. (Foto: estadio techado de Beijing, creado para los Juegos Olímpicos del 2008, está cubierto por celdas fotovoltaicas).
Energía solar térmica
La energía solar térmica tiene una gran variedad de usos que incluyen desde el agua caliente sanitaria, calefacción o secado y actualmente se desarrollan nuevas áreas entre las cuales se encuentra la climatización solar. Hasta ahora el sistema más sofisticado es utilizado en la arquitectura solar o bioclimática, la cual consiste en diseñar los edificios de manera que se pueda aprovechar la mayor cantidad de radiación solar utilizando también las características propias del lugar.
Foto: Proyecto ACROS Fukuoka Prefectural International Hall en Japón

Otros ejemplos:
· Colector solar: absorbe la radiación y la transmite a un fluido portador (agua, aire o una combinación de gases), esto quiere decir que se puede calentar directamente el agua o transformar dicha energía en calor.
(Foto: Colectores solares de una central en Europa).
· Secado solar: Esta es una de las técnicas de la energía solar térmica más antiguas del mundo, se realiza simplemente expandiendo el material para exponerlo al sol y al aire. En ocasiones esta es la única posibilidad de conservar los alimentos en los países donde no se tienen otras formas de energía.
· Colector de transpiración solar: Estos sistemas utilizan el principio de succión del aire a través de un colector solar perforado, que puede servir al mismo tiempo de pared de un edificio. Estos sistemas son muy adecuados en edificios industriales que requieren gran demanda de ventilación (Foto: Base militar estadounidense de Ft. Drum con colectores de transpiración solar)
· Desalinización solar: Cuando la escasez de agua potable en algunas partes del mundo es inminente o donde el precio de la energía convencional es elevado, se presenta este tipo de aprovechamiento. La destilación del agua de mar o impura proveniente de pozos puede realizarse por medio de un destilador solar que produce la evaporación del agua separándola de impurezas permitiendo así su utilización.
· Cocinas solares: Sólo se necesita conocer un poco de los principios básicos de la energía solar y contar con los materiales como papel aluminio, cartón y cristal para construir una cocina solar. Su principal característica es la posibilidad de reemplazar el gas para cocinar por energía renovable, además de ahorrar dinero porque no se necesita ningún combustible (Foto: Cocina solar rústica) .
El beneficio económico de la energía solar consiste no solo en sustituir los combustibles tradicionales por renovables, sino en reducir los costos reales de pago por electricidad o por la generación de calor. Un sistema solar fotovoltaico no requiere de ningún combustible para su funcionamiento y los costos de mantenimiento son muy bajos o incluso nulos, por lo que los materiales, el diseño y la instalación suman prácticamente la totalidad de los costos. Actualmente con la crisis de los energéticos convencionales el periodo para recuperar una inversión puede ser de tan solo 5 a 10 años.
Se prevé que en Europa para el año 2010 la industria de energía solar pueda generar 100.000 nuevos empleos que van desde la fabricación de células fotovoltaicas, paneles solares, equipos de regulación y control, etc. Desgraciadamente el hecho de que la primera inversión para instalar un sistema solar sea relativamente costosa, impone una barrera para difundir esta técnica, pues el ahorro a largo plazo es poco valorado y la inversión tiende a sobreestimarse. Por esta razón, muchos gobiernos del mundo ofrecen cada vez más incentivos económicos para la instalación de sistemas solares. Por otro lado, la experiencia de los países mencionados demuestra que tras una primera etapa en el número de instalaciones, el mercado de energía solar puede mantenerse sin apoyo.

Rosalba Thomas Muñoz
rosalbathomas@gmail.com

Comentarios

  1. Es impresionante que nuestro querido sol pueda darnos tanto, tenía idea de algunas cosas, pero otras realmente me impresionan y es bastante alentador, porque además de todo, es gratis. Ojalá que poco a poco con el ejemplo de los que si se animan a invertir, otros países vayan considerando la opción, dejen a un lado los intereses económicos y vean por los intereses del planeta.

    RGR.

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  2. Me pareció por demás interesante, el hecho de poder usar alternativas que reduzcan los costos reales de la producción de energías, como la eléctrica que es una de las que más frecuentemente utilizamos, y me parecieron muy importantes los datos de la potencia nuclear que emite el sol, creo que si indagáramos mas en todo lo que se puede hacer con respecto a la energía solar, me imagino, no sé si ilusamente un tipo de energía más duradera que las demás, y con mayor potencia. Un documental que vi hace tiempo hablaba sobre un tipo de energía que podrían usar las naves espaciales, al momento de estar en el espacio y seria renovable, y tenía que ver con la energía solar.
    Edith Carrillo

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  3. Además de los datos que aquí presentas, recuerdo una de las clases de Gilles donde nos mostró la cantidad de radiación solar que hay en el estado de Colima, no solo la frecuencia de días soleados (que es casi de todo el año) sino la calidad de radiación es una de las máximas, cuanta energía desperdiciada por la avaricia basada en negocios de combustibles fósiles, pero también de una sociedad donde difícilmente rompemos paradigmas y aprovechamos casi nada el gran poder del sol de manera directa, excepto para secar la ropa (y eso sin contar cuantas secadoras se pueden encontrar ya en Colima)

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  4. Muy interesante conocer como el uso de la energía solar va en aumento, sin embargo si es muy desalentador el hecho de que varias de esas tecnologías están fuera del alcance de muchos de nosotros. Esperemos que pronto estas tecnologías estén en cada casa y en cada escuela, para que le demos un respiro al planeta y a los recursos que utilizamos más comúnmente.

    Biól. Krystal L. González Estupiñán Especialidad 2015

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