Energía solar: qué es, tipos, beneficios y usos de la fuente energética que salvará a la humanidad

La energía solar es la alternativa viable para el uso de energías limpias en el planeta. El clima de la Tierra ha fluctuado por millones de años, sin embargo, ahora los humanos estamos incrementando la temperatura global a niveles nunca vistos desde que finalizó la última edad de hielo. El creciente peligro de rápidos e irreversibles cambios requiere de la toma de medidas urgentes, que conduzcan a la humanidad al uso de alternativas de energías renovables y no contaminantes, como la energía del Sol.

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es una fuente de energía en forma de radiación que llega al planeta Tierra procedente del Sol. Este tipo de energía fue vista por mucho tiempo como una opción remota. En la actualidad es una de las principales alternativas disponibles para alcanzar los objetivos que se han planteado para el 2030 en función del cambio climático.

¿Cómo se produce la energía solar?

Se produce a través del calor o de la luz solar. Para captarla se usan células fotoeléctricas que forman parte de los paneles fotovoltaicos, colectores solares y heliostatos, según si se trata de energía térmica o fotovoltaica.

También existen técnicas arquitectónicas que facilitan su aprovechamiento de forma pasiva. En todos los casos es una energía renovable y ecológica.

Importancia de la energía del Sol

Debido al origen de la energía solar su disponibilidad es permanente e inagotable, a diferencia de otros tipos de energía. Según la NASA el Sol brillará por 6.500 millones de años más. En muchos países ya se ha comenzado a desarrollar la tecnología necesaria para su uso y todo apunta a que en algunas décadas será una de las más importantes fuentes de energía en todo el planeta.

Recientes informes sobre el cambio climático, emitidos por diferentes autoridades científicas del mundo y por la ONU, advierten sobre la posibilidad de llegar a umbrales que una vez traspasados desatarían cambios irreversibles.

La quema de combustibles fósiles y otros procedimientos para la obtención de energía son en gran medida responsables de este fenómeno. La energía solar se presenta como una alternativa de energía limpia y una de las más fáciles de producir.

La Unión Europea es pionera en este sentido y ha tomado medidas significativas para su expansión y aceptación en el mercado. Debido a su compromiso de reducir en un 40% las emisiones de CO2 para el 2030, ha incentivado su uso haciendo estas tecnologías más accesibles a los consumidores. Se estima que entre 2009 y 2018 el coste de la producción de la energía solar disminuyó en un 75%.

Tipos de energía solar

Pero, ¿en qué tipos de energía se puede convertir la luz del Sol? y ¿Cómo funciona la energía solar? La energía solar se transforma principalmente en dos elementos que son calor y electricidad. Existen diferentes tipos de energía y varias formas de recoger y concentrar la energía que proviene del Sol. Lo siguiente es una pequeña aproximación a todo sobre la energía solar en términos de clasificación.

Energía solar térmica

Esta energía toma el calor del Sol a través de diferentes tipos de colectores, que se pueden clasificar principalmente en:

• Colectores de baja temperatura: son proveedores de calor a temperaturas menores a 65 °C.  Su uso puede ser doméstico (para calentar piscinas, agua para el baño, etc.) o industrial en aquellas actividades donde los procesos no excedan esa temperatura (lavado textil, pasteurización, etc.)
• Colectores de temperatura media: pueden concentrar la radiación solar para proveer calor a temperaturas entre los 100 y 300 °C. Estos son canales parabólicos estacionarios que a través de espejos dirigen la concentración a receptores más pequeños. Solo se usa en zonas que cuenten con una alta exposición a la luz solar.
• Colectores de alta temperatura: funcionan con temperaturas de 500 °C o más. Se usan para obtener electricidad termosolar que se transmite a redes eléctricas. Se usan en regiones con escasos días nublados.

La energía solar usada de forma doméstica generalmente es recogida a través de colectores instalados en los techos o partes soleadas de las viviendas. Estos dispositivos toman la luz solar y la transforman en calor, capaz de alimentar un hogar en cuanto a requerimientos de calefacción, agua caliente etc.

Cuando esta energía se aplica a gran escala, en plantas termosolares o centrales térmicas, se usan grandes extensiones de terreno con colectores de alta temperatura que transforman esta energía en electricidad, para abastecer una red eléctrica que puede abarcar una zona amplia. Actualmente la tecnología posibilita el almacenamiento de calor para ir regulando la producción de electricidad en la medida que se necesite.  

Energía solar fotovoltaica

¿Qué es la energía solar fotovoltaica? Con este tipo de tecnología se obtiene directamente la electricidad partiendo de la radiación solar. Para lograrlo se usan paneles solares fotovoltaicos compuestos por células de silicio capaces de transformar la luz y el calor en electricidad, produciendo energía eléctrica solar.

Al igual que con la energía térmica, los panales fotovoltaicos se pueden usar a nivel doméstico y en grandes instalaciones que se conocen como plantas fotovoltaicas. Los excedentes que no se utilizan se vierten en una red de consumo llamada “excedente fotovoltaico”.  Este excedente se puede perder, se puede almacenar en baterías o verterlo en redes eléctricas convencionales para que sea usado por otras personas.

Energía solar pasiva

Esta energía se genera usando diversas técnicas para absorber y procesar la energía solar sin ningún mecanismo de recolección. Se consigue a través de las técnicas de arquitectura bioclimática. Por ejemplo, el uso de materiales apropiados y la orientación de las construcciones, de manera de aprovechar la luz solar de tal forma que se mantengan las viviendas cálidas o evitar el excesivo calor a las horas de mayor exposición. A pesar de que estas técnicas resultan modernas y de vanguardia, son las formas más antiguas de utilización de la energía solar.  

Beneficios de la energía solar

Los beneficios de este tipo de energía son muchos, pero el principal está en su fuente. ¿De dónde se obtiene la energía solar? ¿Qué es la energía del Sol? La definición de energía solar se refiere simplemente a la luz y calor que emana el Sol y en eso radica una de sus características más importantes: es una fuente limpia e inagotable. A continuación se enumeran los beneficios más importantes.

No contaminante

Es una característica muy importante. Las fuentes de energía solar no emiten sustancias tóxicas que dañen los ecosistemas  terrestres o acuáticos. Tampoco contaminan el aire.

Los combustibles fósiles generan niveles de dióxido de carbono y contaminación que contribuyen en gran medida con el cambio climático, generando todo tipo de desajustes y graves consecuencias para el planeta. Su extracción y producción ocasionan serios problemas sanitarios y grandes daños ecológicos.  

Otras formas de energía limpia como la eólica tienen un impacto negativo sobre las aves. Lo mismo ocurre con las instalaciones hidráulicas y los peces de los ríos, sin embargo, nada de esto sucede con la energía solar renovable.

Crecientemente competitiva

El uso de la energía solar permite reducir costes de manera sustancial. Las energías fotovoltaicas y eólicas son menos costosas que las tradicionales. Su coste se ha ido reduciendo y hoy es plenamente competitivo, llegando a ser más sostenible, no solo desde el punto de vista ambiental, sino también económico. 

Genera desarrollo local sostenible

La producción de energía solar está disponible en casi todo el planeta. Su uso permite que se puedan reducir los gastos derivados de las importaciones de energía. También es generadora de empleo, por lo que causa mejoras y beneficios a nivel local. Además su producción y uso eficiente contribuyen con un desarrollo sostenible.

Reaprovechable

¿En qué consiste la energía solar? Se caracteriza por ser una fuente constante e inagotable de energía. Las energías renovables en general presentan el problema de que son irregulares. Dependen del nivel del agua en los ríos, que suba la marea o que sople el viento.

Dependiendo de la zona geográfica y sus particularidades, la energía solar también puede ser irregular. Sin embargo, gracias al progreso que ha tenido su tecnología, ahora se puede almacenar para ser transformada en electricidad (energía solar térmica) para ser usada según la demanda. La solar fotovoltaica permite que se aprovechen los excedentes generados.

Inagotable

Además de la contaminación y todos los problemas implícitos en la explotación, extracción y transporte de la energía derivada del petróleo (y otras como el gas o el carbón), una de las cosas que más preocupan a la humanidad es que son reservas finitas y en algún momento ya no existirán.

¿La energía solar es renovable o no renovable? El sistema de energía solar es renovable e inagotable. Además está disponible para todos (incluso a nivel doméstico) en casi todos los lugares del mundo, por eso es un sistema de desarrollo sostenible que no pone en riesgo a las futuras generaciones.

Adaptable

La energía renovable solar se adapta a diferentes terrenos, sociedades y necesidades. Se puede usar en una casa o en grandes zonas de producción como plantas solares. También se puede aprovechar de forma pasiva por medio de ingeniosos métodos de construcción.

Usos de la energía solar

Los métodos tradicionales para obtener energía están acabando con el planeta y por otro lado se agotan. Entonces, ¿para qué se utiliza la energía solar? Nuevamente, se refiere al aprovechamiento de la energía que proviene del Sol. Siendo así, existen novedosas prácticas que incluyen usos tanto domésticos como industriales. Las fuentes de energía alternativa solar se pueden utilizar para: producir electricidad, calefacción, piscinas, iluminación, calentadores, etc.  

Uso de paneles solares en azoteas y ventanas

Con su utilización en el hogar se puede ahorrar mucho dinero. Además de esa forma se contribuye con el uso de energías limpias que no contaminen el planeta. En la actualidad las técnicas de captación de energía solar pueden incluso mejorar la estética exterior de la vivienda.  

Transporte

Su uso es una práctica innovadora a través de la energía fotovoltaica. Se usan en ferrocarriles, coches y autobuses. En la actualidad los coches impulsados con este tipo de energía juegan un papel clave en las competencias de carreras en el mundo. 

Carreteras fotovoltaicas

En Francia, la firma Colas fue pionera en la construcción de carreteras fotovoltaicas. Instaló varias a lo largo del país y también en algunas zonas de Japón y Estados Unidos. La primera fue una ruta con un solo carril, con un kilómetro de largo en el noreste del país, en Normandía.

Iluminación solar

El Sol nos da energía permanentemente, por eso la iluminación solar es una forma común de aprovechar su energía. También es una excelente manera de mejorar la eficiencia del consumo en el hogar. El bajo coste es otra buena razón para su uso. Hoy en día es común que el alumbrado público se alimente de este tipo de energía.

Calefacción

Se usa aprovechando la energía del Sol y convirtiéndola en energía térmica. Se puede utilizar para producir aire caliente en invierno y aire acondicionado en verano.

Climatización de piscinas

Este tipo de energía es muy usada y muy útil para el acondicionamiento de la temperatura en piscinas. Se puede utilizar en piscinas climatizadas exteriores e interiores.

Como forma de riego de plantaciones

La escasez de agua ha impulsado formas de riego eficientes. Desde hace años el sistema de riego agrícola se ha programado para el ahorro del vital líquido. Las bombas solares son el aliado perfecto para este fin. Hay diferentes formas de riego que usan esta tecnología solar, incluso algunos totalmente automatizados.

Dispositivos electrónicos

Existen linternas, altavoces, calculadoras, cargadores para móviles, radios y todo tipo de dispositivos que se alimentan de este tipo de energía. En el campo de la electrónica se vuelve cada día más popular debido a sus enormes beneficios.

Usos a futuro

¿Cuál es la principal fuente de energía luminosa y calorífica del sistema solar? El Sol como principal fuente de energía es un recurso seguro e inagotable, por eso a diferencia de lo que sucede con otros tipos de recursos, se puede desarrollar una tecnología pensando en las generaciones del futuro.  

¿Qué es energía solar? es la más abundante del planeta y todos los países (algunos más que otros) pueden utilizarla. Estas dos cualidades la hacen una alternativa ideal para sustituir a futuro los métodos convencionales actuales de obtención de energía. 

Sus aplicaciones actuales y a futuro son numerosas y van desde lo más simple como relojes o calculadoras solares, a las más grandes plantas eléctricas generadoras de energía, o sistemas que alimenten satélites artificiales. Se espera que en el 2030 el 34% de la electricidad del planeta sea de origen solar y eólico, y en 50% para el 2040.

¿Qué se requiere para que la energía solar sea más utilizada por la sociedad?

Es urgente y necesario educar y concientizar a la sociedad en general sobre el uso de energías limpias y todo lo relacionado con el  sistema de energía solar. Por otra parte, la  información sobre la energía solar y sus beneficios no ha sido suficientemente difundida y aún es mucho lo que se desconoce al respecto. También se debe informar sobre el impacto que otros tipos de energías tienen sobre el cambio climático y sobre el planeta en general. De esta forma se puede lograr que cada vez más personas se interesen en el tema y de esta forma lograr cambios a nivel local.

A escala global es necesario que los gobiernos tomen medidas y desarrollen tecnologías que promuevan su uso y que se actúe en función de las metas propuestas para el 2030 en relación al cambio climático.

En resumen la energía solar es la alternativa viable ya que no produce contaminación ni ruido y es una fuente permanente y segura. El Sol es renovable y la energía limpia que genera es la más abundante del planeta. razón por la que la energía del Sol debe ser uno de los elementos que apuntale el futuro de la humanidad.