El Sol es nuestra estrella más cercana y, directa o indirectamente, es la fuente de casi toda la energía disponible en la Tierra. La energía del sol proviene de la fusión nuclear en su núcleo, donde la temperatura alcanza los 15 millones de grados centígrados. La fusión nuclear es el proceso de unir dos átomos ligeros en un átomo más pesado.

Gracias a la fusión nuclear en el Sol, cada segundo alrededor de 600 millones de toneladas de hidrógeno se transforma en helio, y 4 millones de toneladas de hidrógeno se transforman en energía como efecto secundario.

Datos sobre la energía solar

El Sol ha estado produciendo energía durante miles de millones de años y, según las estimaciones actuales, seguirá haciéndolo durante los próximos cinco millones de años. La energía solar es parte de la energía producida en el Sol que llega a la Tierra.

energía solar

La energía solar se puede convertir directamente en energía térmica o en energía eléctrica, que son formas útiles de energía. La energía eléctrica es la forma más útil de energía porque se puede convertir fácilmente en trabajo útil.
La energía solar es «el motor» más allá de casi todas las fuentes de energía renovables. Los recursos secundarios alimentados por energía solar, como la energía eólica, la energía de las olas, la hidroelectricidad y la biomasa, representan la mayor parte de la energía renovable disponible en la tierra. La energía geotérmica y de las mareas no se considera productos secundarios de la energía solar porque existen incluso sin radiación solar.

En las noches y en días muy nubosos, la energía solar no está totalmente disponible y los sistemas de almacenamiento de energía son muy importantes para ahorrar energía cuando está disponible. La energía solar se puede almacenar de muchas formas, pero las más comunes son la conversión a energía térmica, el almacenamiento de energía eléctrica en baterías recargables y sistemas de almacenamiento por bombeo: bombeo de agua a una mayor elevación cuando la energía solar está disponible y el uso de esta cuando la energía solar no está disponible.

Tipos de dispositivos solares

La energía solar es una fuente de energía renovable porque no se puede agotar como los combustibles fósiles. La energía solar también es una fuente de energía muy limpia después de la instalación porque no hay emisiones dañinas ni contaminación causada por el uso de paneles solares o células solares.

Hay tres tipos básicos de uso de energía solar:

  1. Paneles solares – Conversión directa de energía solar en calor. Se utiliza principalmente para calentar el agua.
  2. Concentración de la energía solar: se enfoca la radiación solar utilizando matrices de espejos para sobrecalentar un poco de fluido. El fluido sobrecalentado se utiliza para generar electricidad. Este es el principal método utilizado en las plantas de energía solar de hoy.
  3. Células solares – Conversión de energía solar directamente en electricidad. Las células solares se suelen llamar también páneles solares. Para una explicación más detallada hemos preparado un post al respecto.

paneles solares

Aproximadamente la superficie terrestre recibe alrededor de 100,000 TW de energía solar en cada momento (la atmósfera superior recibe alrededor de 174,000 TW, pero los gases, las nubes, la contaminación y otros factores disminuyen la energía disponible en la superficie). Toda la población de la Tierra utiliza 400 qbtu de energía cada año; para obtener esta energía necesitamos una fuente de energía constante de 13.38 TW, aproximadamente 8000 veces menos de lo que recibimos del sol en cada momento dado. De los números anteriores podemos calcular que en solo 71 minutos recibimos suficiente energía solar para satisfacer las necesidades de energía de toda la población durante un año.

La energía solar es la principal fuente de energía para satélites y naves espaciales después del lanzamiento. Por ejemplo, los últimos satélites GPS (Bloque IIR) utilizan células solares que generan 1136 vatios. Las celdas solares casi siempre se usan en combinación con baterías para evitar cortes de energía cuando el satélite o la nave no están en la vista directa del sol.

Alrededor del 30% del consumo total de energía se utiliza para calentar el agua. A partir de eso, podemos ver que podemos reducir significativamente la dependencia energética con solo usar paneles solares baratos para ese propósito. No hay necesidad de que las células solares costosas generen electricidad y luego la utilicen para calentar el agua.

La energía solar es una fuente de energía muy limpia después de la instalación, pero hay algunas preocupaciones sobre cómo limpiar el proceso de fabricación de las células solares. Los paneles solares en muchos sentidos descienden directamente de los semiconductores, y al hacerlos producen subproductos tóxicos que podrían poner en peligro a los seres vivos y también se liberan gases de efecto invernadero.

La energía solar se usará a una escala mucho mayor en el futuro debido a las nuevas investigaciones científicas que deberían disminuir los costos y aumentar la eficiencia de los sistemas de energía solar.

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