¿Qué es la energía solar y cómo se convierte la energía solar en electricidad?

Según los hallazgos científicos, la tierra intercepta mucha energía solar, 173 billones de teravatios para ser específicos. Eso es literalmente diez mil más energía que la que utiliza toda la población mundial. Esto valida el hecho de que el sol es la fuente de energía más abundante en todo el mundo y que algún día podría ser la fuente de energía más confiable.

Tradicionalmente, las necesidades eléctricas del mundo se han cubierto con combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón. Sin embargo, estas fuentes de energía tienen dos impactos negativos principales:

Desempeñan un papel más importante en el calentamiento global y la contaminación por lluvia ácida, que afecta negativamente a muchos animales, plantas y humanos en el medio ambiente.

Pocos países tienen pleno acceso a los recursos energéticos basados ​​en combustibles fósiles, lo que puede generar inestabilidad política y económica mundial.

La mejor alternativa es la energía solar, que es un recurso renovable, por lo que no dejará de estar disponible. Proporciona un suministro ilimitado y constante a través del tiempo. La energía solar también es una fuente de energía verde porque no emite contaminantes durante el proceso de producción de energía.

Entonces, ¿Qué es la Energía Solar?

La energía solar es la energía que es producida por el sol en forma de calor y luz. Es una de las fuentes de energía más renovables y fácilmente disponibles en el planeta Tierra. El hecho de que esté disponible en abundancia y de forma gratuita y no pertenezca a nadie la convierte en una de las más importantes de las fuentes de energía no convencionales. La gente ha utilizado la energía solar desde la antigüedad mediante el uso de simples lupas para concentrar la luz del sol en haces tan calientes que harían que la madera se incendiara.

Principalmente, la energía solar se puede utilizar para convertirla en energía térmica o se puede convertir en electricidad. La energía solar es la energía aprovechada del sol. Se aprovecha de 2 maneras principales:

  1. A través de la producción de electricidad.

Esta técnica utiliza dispositivos solares fotovoltaicos (PV) o celdas solares que convierten la energía del sol en electricidad. Los dispositivos fotovoltaicos producen electricidad a partir de la luz solar a través de un proceso electrónico que ocurre naturalmente en tipos de materiales particulares conocidos como semiconductores.

Los electrones contenidos en estos materiales son liberados por los rayos solares y son estimulados para viajar a través de un circuito electrónico, enviando energía a la red o alimentando directamente los dispositivos eléctricos. Esta forma de energía se puede utilizar para alimentar relojes solares, calculadoras o señales de tráfico. A menudo se utilizan en lugares que no están conectados a la red eléctrica.

  1. Dispositivos colectores solares

Un colector solar térmico aprovecha el calor absorbiendo los rayos del sol. Esta técnica aprovecha la energía del sol para calentar agua (paneles solares de agua caliente) para uso doméstico, como calentadores de agua, jacuzzis y piscinas subterráneas. Las plantas de energía solar concentrada utilizan los colectores más complejos para producir electricidad calentando un líquido para hacer girar una turbina conectada a un generador. Los colectores simples se utilizan normalmente en edificios comerciales y residenciales para la calefacción de espacios.

La energía solar convertida en electricidad se puede usar instantáneamente para encender luces o muchos otros dispositivos. Mejor aún, se puede almacenar en baterías para uso futuro. Las células solares normalmente generan electricidad de tipo corriente continua (CC). Sin embargo, se puede convertir en CA (corriente alterna) utilizando un dispositivo conocido como inversor. La energía solar convertida en energía térmica con el fin de calentar el agua puede utilizarse instantáneamente o almacenarse como agua caliente en tanques para su uso posterior.

La energía solar se puede clasificar en términos generales como energía solar activa o pasiva, según cómo se capturen y utilicen. En la energía solar activa, se utiliza un equipo especial de calefacción solar para convertir la energía solar en energía térmica, mientras que en la energía solar pasiva no está presente el equipo mecánico. La energía solar activa incluye el uso de equipos mecánicos como células fotovoltaicas, colectores solares térmicos o bombas y ventiladores para atrapar la energía solar.

Las tecnologías solares pasivas convierten la energía solar en energía térmica sin el uso de sistemas mecánicos activos. Es principalmente la práctica de usar ventanas, paredes, árboles, colocación de edificios y otras técnicas simples para capturar o desviar el sol para su uso. La calefacción solar pasiva es una excelente manera de conservar energía y maximizar su utilización. Un ejemplo de calefacción solar pasiva es lo que le sucede a su automóvil en un caluroso día de verano.

¿Cómo se convierte la energía solar en electricidad?

El paso inicial para convertir la energía solar en electricidad es instalar celdas fotovoltaicas (PV) o celdas solares. Fotovoltaica significa luz y electricidad. Estas células detienen la energía del sol y la convierten en electricidad. Estas celdas solares están hechas de materiales que muestran un efecto fotovoltaico, lo que significa que cuando los rayos del sol golpean la celda fotovoltaica, los fotones de luz asustan a los electrones dentro de la celda y provocan que comiencen a fluir y, en última instancia, produzcan electricidad.

Al buscar comprar paneles solares, sería beneficioso conocer las opciones disponibles en el mercado. Aquí hay un resumen de los principales:

  • policristalino – Esto utiliza silicio policristalino
  • Monocristalino – Esto es ideal para espacios pequeños.
  • Película delgada – Típicamente más grandes en tamaño y mucho más eficientes durante el día

La disparidad entre el material utilizado para fabricar monocristalinos y policristalinos radica en la constitución del sustrato de silicio utilizado para fabricar células solares y, en última instancia, paneles solares. Como sugiere el nombre, policristalino implica numerosos cristales, mientras que monocristalino implica un solo cristal. Cuanto más grandes sean los tamaños de los cristales, más eficientes serán las células solares, lo que explica la razón por la que las células monocristalinas son normalmente entre un 10 y un 15 % más eficientes que los cristales policristalinos.

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¿Cómo funcionan los paneles solares?

El panel solar debe montarse en un área abierta que no esté obstruida por árboles o cualquier otra instalación. Un techo es normalmente la mejor apuesta. Luego se conecta al edificio a través del inversor. El inversor es un dispositivo que convierte CA (corriente alterna) en CC (corriente continua). Entonces, en este caso, la corriente alterna es la energía creada por los paneles solares. Esta energía solar se convierte en CA. La razón para convertir la corriente continua en corriente alterna es permitir que la energía sea utilizada por varios electrodomésticos de la misma manera que alimenta sus dispositivos electrónicos con electricidad normal.

Consideraciones a tener en cuenta antes de instalar paneles solares

Antes de dar cualquier paso para instalar un panel solar en su hogar, asegúrese de que la energía solar sea adecuada para usted y su hogar. Entonces, asegúrese de que haya suficiente luz solar disponible en su localidad. La idoneidad de la energía solar varía considerablemente con la cantidad de sol que recibe un área. Si su área no recibe suficiente luz solar, invertir en paneles solares no será la mejor causa de acción.

Después de determinar que su área recibe la luz solar adecuada, asegúrese de que el espacio de instalación esté disponible. Hemos aprendido que los paneles solares se instalan por excelencia en los techos de los edificios. Si bien esto es loable, no es la única opción. Si tiene un espacio abierto de sobra en su patio trasero, sería un lugar ideal para montajes en el suelo. La opción del patio trasero es ideal para aquellos cuyos techos están muy sombreados o no son estructuralmente esenciales para los paneles solares. Asimismo, es primordial conocer las leyes locales con respecto a la instalación de paneles solares para evitar meterse en problemas con las autoridades locales. Puede obtener esta información de su consultor local de energía solar.

Impacto medioambiental

Aunque la energía solar se considera una de las fuentes de energía más limpias y renovables entre las fuentes disponibles, también tiene algunos impactos ambientales. La energía solar utiliza células fotovoltaicas para producir energía solar. Sin embargo, fabricar las células fotovoltaicas para producir esa energía requiere silicio y producir algunos productos de desecho. El manejo inadecuado de estos materiales puede conducir a una exposición peligrosa para los humanos y el medio ambiente. La instalación de plantas de energía solar puede requerir un gran terreno, que puede impactar los ecosistemas existentes. La energía solar no contamina el aire cuando se convierte en electricidad mediante paneles solares. Se encuentra en abundancia y no ayuda en el calentamiento global.

Futuro de la Energía Solar

Antes de entrar en cualquier discusión sobre el futuro de la energía solar, primero debemos poner algunos hechos en perspectiva:

El cambio climático es un fenómeno real y una gran amenaza para los seres humanos y otras formas de vida en el planeta tierra.

Si nos tomamos en serio la reducción del riesgo de que nuestros niños sufran la peor parte de los graves efectos del cambio climático, debemos ocupar el asiento delantero para minimizar la tasa de emisiones de gases de efecto invernadero en un 80 % para fines de 2050. Porque el 60 % de las emisiones globales resultado del uso de la energía, tenemos el deber de iniciar tecnologías de baja emisión de carbono a gran escala a partir de hoy.

La energía solar es el mayor recurso energético, con diferencia

Ya sea renovable o no, otras fuentes de energía además de la geotérmica, nuclear y mareomotriz, provienen de la luz solar. Los combustibles fósiles son simplemente energía solar incorporada durante décadas (utilizando restos de vida animal y vegetal) como baterías. Las energías de las olas y del viento deben su origen a la energía solar. Entre las fuentes de energía con bajas emisiones de carbono, solo la eólica, la solar y quizás la nuclear pueden alcanzar el nivel de teravatios (TW) necesario para satisfacer la demanda de energía en constante crecimiento.

Hay una ampliación significativa de las tecnologías solares fotovoltaicas.

La tecnología fotovoltaica está escalando más rápido que cualquier tecnología energética. La capacidad de todos los dispositivos fotovoltaicos instalados se ha duplicado cada 2 años desde el año 2000, llegando a 200 gigavatios-pico (GWp) en el año 2014. Este crecimiento exponencial no muestra signos de disminuir. Si el rápido crecimiento de las tecnologías fotovoltaicas continúa a un ritmo tan extraordinario, la energía solar, sin lugar a dudas, satisfará la demanda mundial de energía en la próxima década.

Dicho esto, el futuro de la energía solar no es más que brillante teniendo en cuenta que las grandes economías como EE. UU. y China están comprometiendo miles de millones de dólares para el desarrollo y la instalación de tecnologías de energía solar. Además, el hecho de que la energía solar sea un recurso renovable la hace atractiva para la mayoría de los gobiernos que están reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles.

Author: poweb

Diseñador web, siempre he querido poner mi granito de arena para la conservación del planeta. Lo intento con esta web y algunas otras.

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