El Sol brilla para todos

La energía proveniente del Sol es el recurso energético más abundante del planeta y con excepción de la geotérmica y la nuclear, las demás fuentes energéticas (incluyendo a todos los hidrocarburos) son formas también derivadas de la energía solar.

Hoy es posible transformar esa energía gracias a los avances tecnológicos, reduciendo el consumo de energía eléctrica y calorífica proveniente de fuentes no renovables.

Por qué es una buena idea usar energía solar

Las iniciativas internacionales orientadas a disminuir el impacto del hombre en el cambio climático buscan reducir las emisiones de carbón y para lograrlo, pronto deberemos migrar hacia fuentes renovables de energía.

La buena noticia es que la energía solar recibida en tan sólo 10 días sobre la Tierra equivale a todas las reservas conocidas de petróleo, carbón y gas.

Algunos estudios revelan que la energía que el sol arroja a nuestro planeta en un año es cuatro mil veces superior a la que se consume en el planeta. Para el año 2030 dos tercios de la energía consumida por la población mundial podrían originarse por tecnologías de energía solar fotovoltaica.

Además, el uso de este tipo de energía contribuye al bien común, mejorando la calidad del aire, la rentabilidad macroeconómica y colaborando en la generación de empleos y riqueza a través de diversas oportunidades de negocio.

México y el Sol

El inicio de este siglo presenta una problemática energética a nivel global ya que las reservas de petróleo convencional están por terminarse.

En México, el pico en la producción del petróleo se alcanzó en el año 2004 y en el futuro, lo más probable es que la extracción de este tipo de crudo se hará más costosa y riesgosa (además de contribuir al cambio climático).

Nuestro país cuenta con una de las mejores ubicaciones del mundo para colectar esta energía, ya que tres cuartas partes del territorio nacional son zonas con una insolación media arriba de los 5 KWh/m² al día, el doble del promedio en EUA.

Sin embargo, el 92% de la energía usada en México proviene de combustibles fósiles, mientras que sólo el 8% proviene de energías renovables.

La Ley de energía de nuestro país nos reta a generar el 35% de la producción eléctrica a partir de fuentes renovables para el año 2025. No es una tarea fácil, pero lo que hagamos o dejemos de hacer a partir de ahora determinará nuestra capacidad para satisfacer los requerimientos energéticos del país, en el futuro.

Distribución de la energía solar en el mundo, kWh/m²/año. Fuente: NREL, 2011.
Distribución de la energía solar en el mundo, kWh/m²/año. Fuente: NREL, 2011.
bosque

Cómo aprovechar la energía solar

Existen varios mecanismos naturales que transforman a la energía solar en otra forma de energía útil para el ser humano. Entre esos mecanismos se encuentran los físicos, los químicos y los biológicos. Las tecnologías que aprovechan estos mecanismos para satisfacer necesidades energéticas humanas son:

Tecnología fotovoltaica

Es la tecnología con mayor crecimiento y está basada en el uso de celdas. Como se sabe, la forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia de potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de impulsar una corriente a través de un circuito externo y producir trabajo útil.

Tecnología de captación solar

Otra tecnología que también se encuentra en rápido crecimiento es la de los captadores solares para el calentamiento de agua para uso doméstico. Existen varios diseños de captadores solar: los planos, los de tubos evacuados, los de concentración solar. En todos ellos la energía solar es captada en una superficie absorbente que transfiere el calor a un fluido, típicamente agua.

Otra de las aplicaciones importantes de la tecnología de captadores solares es la de proporcionar energía térmica a sistemas de enfriamiento o refrigeración que pueden operar con estos dispositivos. Existen captadores solares que por el rango de temperatura de funcionamiento son los adecuados para operar los diferentes sistemas de refrigeración como los de adsorción, los de absorción de un efecto y los de dos efectos.

Tecnologías termosolares

Finalmente, de todas las tecnologías solares, las tecnologías termosolares para la generación de electricidad tienen un potencial de desarrollo interesante, de hecho en los últimos años han tenido un rápido crecimiento. Estas tecnologías están basadas en sistemas ópticos de concentración solar.

Las plantas de potencia de concentración solar (PPCS) producen potencia eléctrica transformando la energía solar en energía térmica a alta temperatura. Esta energía térmica es transferida al bloque de potencia para producir electricidad. Así, las PPCS consisten de dos partes: una donde se colecta la energía solar (los concentradores) y se convierte en calor (el receptor), y otra que convierte el calor en electricidad (bloque de potencia).