Energía solar


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Fig. 1. El Sol es la principal fuente de energía y vital para la vida en la Tierra. También actúa como un flujo de energía primaria del que se puede hacer uso por un panel solar.[1]

La energía solar es la electricidad generada utilizando la radiación solar del Sol. Aunque la energía solar representa un pequeño porcentaje de la producción energética mundial, algunos países utilizan cantidades significativas de energía solar. China y Estados Unidos lideran el mundo en capacidad total de energía solar, mientras que Alemania es un país que obtiene un gran porcentaje de su electricidad a partir de la energía solar.[2] Consulte el gráfico interactivo que aparece a continuación para ver más estadísticas sobre la energía solar en el mundo.

La capacidad de aprovechar la luz solar y utilizar esa energía para generar electricidad se consigue mediante diversos métodos. Este artículo se centra en el uso de celdas fotovoltaicas y centrales térmicas solares, aunque la energía solar también puede aprovecharse para el calentamiento de agua doméstica.

Las figuras 2 y 3 muestran una central solar fotovoltaica y una central solar térmica.

Métodos de recogida

Para utilizar la energía del Sol para generar electricidad, es necesario que haya algún método para aprovechar la radiación solar. Como no hay combustible que quemar para generar electricidad, como ocurre en las centrales de combustibles fósiles o en las nucleares, se utilizan diferentes métodos para captar o concentrar la luz solar. Hay dos métodos principales: las células fotovoltaicas y los colectores solares térmicos. Mientras que los colectores solares térmicos suelen ser menos complejos, las células fotovoltaicas pueden ser más útiles, ya que transforman directamente la radiación solar en electricidad. Consulte el siguiente gráfico interactivo para ver más estadísticas sobre la energía solar en el mundo.

Celda fotovoltaica

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Fig. 4. Un panel solar formado por muchas células fotovoltaicas.[5]

Las células fotovoltaicas utilizan un material semiconductor que, al ser golpeado por la luz solar, genera una pequeña corriente como resultado del efecto fotovoltaico. A diferencia de algunas centrales eléctricas que requieren vapor, la energía solar mediante células fotovoltaicas se crea directamente transformando la energía del Sol en electricidad. La gran mayoría de las células fotovoltaicas están compuestas por semiconductores de silicio e interactúan con los fotones entrantes para generar una corriente eléctrica.[6]

Estas células pueden colocarse en un panel solar y orientarse hacia el Sol. Para uso residencial, los paneles pueden colocarse en el tejado para generar electricidad para el hogar. Para la generación de electricidad a escala comercial en huertas solares, se colocan grandes cantidades de estos paneles en un conjunto (como se muestra en la Fig. 2) para recoger cantidades significativas de electricidad.

Para más información sobre los distintos tipos de células fotovoltaicas, haga clic aquí.

Central termosolar

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Fig. 5. Un colector solar parabólico.[7]

Mientras que las células fotovoltaicas convierten la energía del Sol directamente en electricidad, no ocurre lo mismo con la energía solar térmica. Las centrales termosolares son plantas de generación de electricidad que utilizan la energía del Sol para calentar un fluido a alta temperatura. Este fluido transfiere entonces su calor al agua, que se convierte en vapor sobrecalentado. Este vapor se utiliza entonces para hacer girar las turbinas de una central eléctrica, y esta energía mecánica se convierte en electricidad mediante un generador eléctrico. Este tipo de generación es esencialmente el mismo que la generación de electricidad que utiliza combustibles fósiles, pero en su lugar calienta el vapor utilizando la luz solar en lugar de la combustión de los combustibles fósiles.[8] Estos sistemas utilizan colectores solares para concentrar los rayos del Sol en un punto y conseguir las temperaturas apropiadas.

Gráfico interactivo

El siguiente gráfico de líneas muestra el rápido crecimiento del consumo de energía solar en diferentes regiones del mundo. Otra vista útil es seleccionar "barra" y "país", para ver los principales usuarios de energía solar en todo el mundo. Una vez aquí, al hacer clic en el botón "per cápita" se mostrará la energía solar por persona.

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Referencias

  1. Pixabay. (August 19, 2015). Sunlight [Online]. Available: http://pixabay.com/en/sunlight-sky-daylight-summer-422710/
  2. Zachary Shahan. (August 19, 2015). Top Solar Power Countries [Online]. Available: http://cleantechnica.com/2012/06/12/top-solar-power-countries-per-capita-per-gdp-per-twh-of-electricity-produced-in-total/2/
  3. Wikimedia Commons. (August 19, 2015). Giant Photovoltaic Array [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/45/Giant_photovoltaic_array.jpg/640px-Giant_photovoltaic_array.jpg
  4. Wikimedia Commons. (August 19, 2015). PS20 and PS10 [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/PS20andPS10.jpg
  5. "20110504-RD-LSC-0621 - Flickr - USDAgov" by U.S. Department of Agriculture. Licensed under CC BY 2.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:20110504-RD-LSC-0621_-_Flickr_-_USDAgov.jpg#/media/File:20110504-RD-LSC-0621_-_Flickr_-_USDAgov.jpg
  6. R. Wolfson. Energy, Environment, and Climate, 2nd ed., New York, NY: W.W. Norton & Company, 2012
  7. Wikimedia Commons. (August 10, 2015). Solar Stirling Engine [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/SolarStirlingEngine.jpg
  8. EIA. (August 18, 2015). Solar Thermal Power Plants [Online]. Available: http://www.eia.gov/Energyexplained/?page=solar_thermal_power_plants

Autores y redactores

Ethan Boechler, Jonathan Elbaz, Alba Fano-trabanco, Jordan Hanania, James Jenden, Kailyn Stenhouse, Luisa Vargas Suarez, Brodie Yyelland, Jason Donev
Última actualización: 21 septiembre, 2021
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