Energia Solar ¿Qué es la energía solar?

Universidad de Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Departamento de Tecnología

Área de Electrónica

Asignatura Maquinas Eléctricas

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Introducción

El aprovechamiento por el hombre de las fuentes de energía renovable, entre ellas la energía solar, eólica e hidráulica, es muy antiguo; desde muchos siglos antes de nuestra era ya se utilizaban y su empleo continuó durante toda la historia hasta la llegada de la "Revolución Industrial", en la que, debido al bajo precio del petróleo, fueron abandonadas.

        Durante los últimos años, debido al incremento del coste de los combustibles fósiles y los problemas medioambientales derivados de su explotación, estamos asistiendo a un renacer de las energías renovables.

Hoy día la Energía Solar Fotovoltaica es una tecnología limpia, descentralizada, modulable y fiable de generación de energía eléctrica a pequeña escala y gran escala.

Recibe el nombre de energía solar a aquella que proviene del aprovechamiento directo de la radiación del sol. La radiación solar que alcanza la tierra puede aprovecharse por medio de captadores que mediantes diferentes tecnologías como heliostatos o colectores térmicos, pueden ser transformadas en energía eléctrica o térmica.

Los paneles fotovoltaicos. Este término se refiere a la corriente eléctrica que se genera cuando los rayos del sol reaccionan en una célula fotovoltaica, generalmente fabricadas con silicato. Estos paneles constan de un conjunto de celdas solares que mediante circuitos desarrollados a través de los años transforman dicha energía en electricidad, y constituyen una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico en la zonas rurales que cuentan con abundante recuso solar.

¿Qué es la energía solar?

        Es la clase de energía que se obtiene mediante una serie de procesos a través de los cuales el ser humano convierte el calor y la radiación provenientes de los rayos del Sol, en una fuente de poder renovable gracias a un conjunto de dispositivos transductores, los cuales tienen como objetivo transformar la naturaleza de una energía en otra sin dejar de depender de la fuente principal.

        La energía solar es prácticamente inagotable ya que el Sol genera cada hora energía más que suficiente para satisfacer el consumo energético del mundo en un año, es decir que cada año el sol produce 4000 veces más energía de la que necesitamos. Por  lo tanto, el aprovechamiento del  sol como fuente de energía podría representar una total independencia de los combustibles fósiles y un gran avance para la sociedad humana.

Formas de transformar la energía solar:

        En el mundo existen varias maneras de transformar la energía solar en otros tipos de energía, entre las cuales se encuentran:

1. Fotovoltaica: Se obtiene de manera directa de la radiación emitida por el sol y esto es gracias a la foto-detección cuántica (Detección de la luz) de los dispositivos que la emplean, con la finalidad de producir electricidad.

         Esta transformación en energía eléctrica se consigue aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores mediante las células fotovoltaicas. El material base de la fabricación de paneles fotovoltaicos suele ser el silicio. Cuando la luz del sol (Fotones) incide en una de las caras de la célula solar genera una corriente eléctrica. Esta electricidad generada se puede aprovechar como fuente de energía.

1. Termo-solar: Es una manera de generar energía eléctrica usando energía térmica que proviene del sol también llamado calor solar. La energía solar térmica se caracteriza por utilizar la radiación para calentar un fluido, este se puede utilizar para muchas aplicaciones como para calefacción, pero la más importante es la generación de energía eléctrica. Este tipo de energía también se le llama Energía Termoeléctrica.

Este proceso de generación de electricidad se lleva a cabo en las llamadas centrales solares termoeléctricas o centrales termosolares.

Reseña histórica

El sol siempre ha estado presente en la cultura y la civilización humanas, y ha formado parte vital de las mismas, además el ser humano siempre ha buscado constantemente la manera de aprovechar los recursos naturales a su alrededor con un impacto mínimo para el medio ambiente.

La investigación del aprovechamiento del poder luminoso y radiante del sol comenzó en 1767 con el científico suizo Horace Bénédict De Saussure, que invento el helio-termómetro, un instrumento para medir la radiación solar. El desarrollo de este instrumento derivo en los instrumentos modernos para medir la radiación lumínica. El mismo científico creo un colector solar que sirvió de base para el desarrollo de calentadores de agua de placa plana.

En 1838 el francés Alexandre Edmond Becquerel  descubrió el efecto fotovoltaico al experimentar con una pila electrolítica con electrodos de platino y notar que al exponerla al sol esta aumentaba su corriente.

En 1865 el inventor francés Auguste Mouchout consiguió crear la primera máquina capaz de convertir energía solar en energía mecánica, el mecanismo se trataba de generar vapor mediante un colector solar y mover un motor mediante su presión.

En 1953 Calvin Fuller, Gerald Pearson, y Daryl Chapin desarrollaron, la célula solar de silicio, la cual producía suficiente electricidad para hacer funcionar pequeños dispositivos eléctricos.

El desarrollo de las tecnologías solares modernas, tuvo su comienzo en la década de 1860 y fue motivado por la inquietud de que el carbón pronto se escasearía. Sin embargo, su desarrollo se estancó en el siglo XX ya que cada vez había más disponibilidad de fuentes no renovables como lo son el carbón y el petróleo. Para 1974 se estimaba que tan solo seis casas privadas  en toda Norteamérica contaban con sistemas solares. A pesar de esto, debido a la crisis del petróleo la comunidad internacional puso su atención sobre el adelanto de tecnologías solares promoviendo estrategias de desarrollo centradas en programas de incentivos como Federal Photovoltaic Utilization Program (Programa Federal de la Utilización Fotovoltaica). A partir de la década de los 80 las instalaciones de sistemas solares han ido creciendo rápidamente, de hecho, en esta década se construyeron las primeras centrales termosolares en América y Japón. El avance fue tal que para la década de los 90 la implementación de paneles solares sobre tejados y las plantas de conexión a la red se habían vuelto más comunes debido al agotamiento de los combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural, además, se deseaba mejorar la competitividad de la energía solar frente a otras fuentes de energía. Actualmente se han adoptado mecanismos de subvención y políticas de apoyo a las energías renovables, promoviéndolas como grandes alternativas ante los combustibles fósiles e incluso como las energías del futuro.

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