Te explicamos cómo funcionan los paneles solares

Sin el sol no podría haber vida en el planeta. El astro rey proporciona luz y calor, las estaciones y el ciclo del día y la noche. Hoy ya estamos usando la energía del sol para múltiples aplicaciones. De acuerdo con los expertos esta fuente de energía será lo único que necesitaremos. Pero, ¿qué es la energía solar y cómo se obtiene?

Energía solar

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Energía solar

 

¿Qué es la energía solar?

Hay dos tipos de energía solar: fotovoltaica y por concentración (CPS – concentrated solar power). Esta última también se conoce como energía solar térmica concentrada. El 1 por ciento de la electricidad del planeta se genera a través de energía solar pero se prevé que en el futuro este porcentaje será mucho mayor. Se trata de una fuente de energía renovable que no produce gases de efecto invernadero o residuos tóxicos. Además se alimenta de los rayos de sol que llegan a todos los rincones del planeta. La electricidad se genera utilizando placas solares fotovoltaicas por lo general dispuestas en paneles solares que convierten la luz del sol en energía.

Energía solar

¿Cómo funcionan los paneles solares?

Las placas solares se aprovechan de una propiedad llamada efecto fotovoltaico. Se trata del proceso en el que un fotón o una partícula de luz con la longitud de onda determinada impacta contra la placa lo que hace que el electrón fluya. Este efecto fue descubierto en 1839 por Henri Becquerel, un físico francés que recibió el premio Nobel.

La mayor parte de las placas solares están hechas de una fina lámina de semiconductores que producen un campo eléctrico. Explicado de forma sencilla, cuando un electrón es agitado por la luz que impacta contra la placa éste viaja de un lado de la lámina de semiconductores al otro creando una corriente.

Uno de los beneficios del empleo de placas solares es que su tamaño no influye en la eficiencia. Así, una superficie de 10 metros cuadrados tiene la misma eficiencia que una de 10 kilómetros cuadrados. Esta es la razón por la que los paneles solares se montan cada vez más en los hogares y en los negocios. Algo que no se consigue con otra fuente de energía renovable. Por el contrario, si se instala una turbina eólica en el jardín tendría que ser 10 veces más pequeña que las de los parques eólicos y su eficiencia sería bastante pobre.

Quizá por ello compañías como Google están desarrollando placas solares. Ikea y Tesla venden baterías domésticas que almacenan la energía en hogares que tienen dificultades para engancharse a la red.

Placas solares por todo el planeta

China es el país líder en el uso intensivo de la energía solar. La Administración de Energía Nacional de China publicó unas estadísticas sobre la producción de energía solar. En 2016 se duplicó y a final de año alcanzó los 77,42 gigavatios. La empresa China Merchants New Energy Group, una de las mayores empresas del país que se ocupa de las energías renovables, construyó una planta de energía solar con forma de panda para llamar la atención de los niños sobre las energías limpias.

Energía solar

El problema con el sistema fotovoltaico es que sólo produce electricidad cuando brilla el sol por lo que no funciona durante la noche. En la actualidad no hay ninguna manera eficiente de conservar a gran escala la electricidad, este es el mayor reto al que se enfrentan las compañías que se dedican a las energía renovables.

Elon Musk, el consejero delegado de Tesla, ha dicho que va a construir en Australia un complejo de 100 megavatios con baterías de iones de litio. Una infraestructura que será la mayor del mundo de este tipo. De acuerdo con Musk el sistema estará a pleno funcionamiento a los 100 días de firmar el contrato.

 

Más allá de las placas solares

Además de la energía fotovoltaica hay otro medio de generar energía solar que a menudo se olvida pero que se puede almacenar de la misma manera. Las plantas CPS usan espejos para concentrar la luz del sol. Esto genera calor que calienta cierto tipo de aceite que a su vez se sirve para calentar agua que mueve las turbinas de motores a vapor que a su vez producen electricidad. La energía térmica se puede almacenar y luego usar la electricidad cuando sea necesario. Sin embargo, almacenar la energía como calor es poco eficiente.

Los retos de la energía solar

Para que la energía solar se utilice de forma masiva hay que encontrar primero una manera de almacenarla de forma más efectiva. Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts llegó a la conclusión de que la energía solar podría ser suficiente para abastecer a todo el planeta.

Energía solar

Placas fotovoltaicas a base de silicio han demostrado tener la capacidad, fiabilidad y los recursos suficientes para dar energía a todo el mundo. Podrían dar electricidad a la mayor parte del transporte terrestre y marítimo. Lo que falta en este momento es la capacidad de almacenar a gran escala la electricidad, además de forma barata y eficaz. No hay candidatos claros en la actualidad”, dijo Robert Jaffe, físico del Instituto Tecnológico de Massachusetts y coautor del estudio en cuestión.

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