CÓMO FUNCIONAN LOS PANELES SOLARES ES EL PRIMER PASO PARA ADENTRARNOS DE LLENO EN LA ENERGÍA SOLAR.
En muchos
momentos te hemos hablado sobre paneles solares, pero desde hace ya tiempo
venimos recibiendo comentarios que nos realizan una sencilla pero interesante
pregunta: ¿cómo funcionan los paneles solares?
Antes de
comenzar a ver cómo funcionan los paneles solares, que seguramente ya habréis
visto en los tejados de muchos edificios de vuestra ciudad, tenemos que
hablaros un poco de la energía solar.
Como ya sabréis,
la energía solar es aquella que emana el núcleo del sol. Se produce debido a
una reacción nuclear de fusión y debido a las condiciones de intensa gravedad a
las que esta sometido. El sol que está compuesto principalmente por hidrógeno y en condiciones
específicas se funde para producir helio.
Este proceso
libera enormes cantidades de energía, las que brotan desde el corazón de las
estrellas y viajan por el espacio por miles de millones de años.
La tierra que se
encuentra cercana al sol recibe su energía y lo hace de distintas maneras, de
modo que la atmósfera y magnetosfera filtran gran parte de la radiación solar
nociva, pero dejan pasar las longitudes de onda correspondiente a la luz
visible y al infrarrojo, de modo que lo que más recibimos es es luz y calor.
Una energía que
se ha convertido en una de las funciones motoras para la vida tal y como la
conocemos, ya que promueve los mas variados efectos sobre la superficie del
planeta: entre otros, los vientos, la formación de nubes y lluvia o los cambios
climáticos alrededor del globo.
El hombre ha
querido buscar y construir las más
diversas maneras de aprovechar esta energía y convertirlas en el soporte de la
vida en la tierra y es por ello que en
estos momentos está siendo fuertemente optimizada la tecnología para
extraer esta energía proveniente del sol y convertirla en energía de uso
humano, como la electricidad y el agua caliente.
Al hablar de la
energía solar como una energía renovable, tenemos que hacer mención además al
hecho de contar con transductores que permitan convertir diversas formas de
energías naturales en energías utilizables por el hombre.
Para transformar
la energía del sol en energía que podamos aplicar a nuestra vida diaria,
necesitaremos una célula fotoeléctrica, y que es un dispositivo electrónico que
permite transformar la energía luminosa en energía eléctrica, mediante el
aprovechamiento de un proceso llamado efecto fotoeléctrico.
El proceso es
que la luz, que llega en forma de fotones, impacta sobre una superficie construida
principalmente por silicio (los paneles solares) y que emite electrones que -al
ser capturados- producen una corriente eléctrica.
En la actualidad
está experimentando con celdas fotovoltaicas de doble cara que – con la ayuda
de superficies reflectantes- puedan duplicar la eficiencia ampliando la
superficie expuesta a la luz solar.
Estas celdas son
lo que se conocen como paneles solares fotovoltaicos y que emplean una
tecnología tan avanzada y precisa como compleja.
Eso sí, de
momento muy pocas son las empresas en el mundo cuentan con la capacidad y los
recursos técnicos necesarios como para poder producirlos.
¿CÓMO FUNCIONAN LOS PANELES SOLARES?
El
funcionamiento de los paneles solares se basan en el efecto fotovoltaico, que
se produce cuando, sobre materiales semiconductores convenientemente tratados,
incide la radiación solar produciendo electricidad tal y como ya he mencionado
anteriormente.
En el momento en
que queda expuesto a la radiación solar, los diferentes contenidos en la luz
transmiten su energía a los electrones de los materiales semiconductores que,
entonces, pueden romper la barrera de potencial de la unión P-N, y salir así
del semiconductor a través de un circuito exterior.
Estas células
fotovoltaicas se combinan de muy diversas formas para lograr tanto el voltaje
como la potencia deseados y de este modo poder conseguir que la energía solar
se acabe convirtiendo en energía que poder consumir.
No en vano,
entendemos por célula fotovoltaica al módulo más pequeño de material
semiconductor con unión P-N y con capacidad igualmente de producir
electricidad.
Aplicaciones de
la energía generada por los paneles solares
La energía solar
a través del uso de los paneles solares puede ser implantada de diferentes
maneras y tener muy variadas aplicaciones, entre las que se distinguen:
Aplicaciones
autónomas: Las aplicaciones autónomas serían aquellas en las que los paneles
solares no etán conectados a ningún tipo de red y sirven para abastecer al
mismo lugar en el cual recogen la energía del sol. Dentro de este tipo de
aplicaciones autónomas podemos encontrar distintos tipos, algunas de las más
frecuentes serían la espacial (para producir energía para los satélites o
estaciones espaciales en órbita), para autoabastecimiento en hogares o zonas
rurales, para las telecomunicaciones y para el alumbrado público, entre muchos
otros usos y aplicaciones.
Aplicaciones en
red: Por otro lado, están las aplicaciones en red, que son aquellas en las que
la energía producida por los paneles solares no se consume de forma autónoma,
sino que es vendida a los gestores de la energía del país en cuestión. Por
ejemplo, están conectados a la red las grandes instalaciones de placas solares
para generar energía eléctrica, los huertos solares o los edificios
fotovoltaicos ya preparados para la eficiencia energética a través de la
energía solar.
A continuación,
pasamos a ver algunas de las principales ventajas e inconvenientes de los
paneles solares.
Lo paneles
solares tienen una serie de ventajas que los convierten en una de las
alternativas de futuro más sólidas.
En primer lugar,
su ventaja más evidente es que son capaces de transformar los rayos solares en
energía. Se trata, por tanto, de una energía totalmente renovable e inagotable.
La energía del sol no corre el riesgo de desaparecer, por tanto, no hay que
preocuparse de que se agote, al menos en muchos millones de años.
Por otro lado,
es una forma de producir energía totalmente limpia. Los paneles solares no
necesitan de procesos químicos, no necesitan combustión. Es decir, no emiten
ningún tipo de sustancias contaminantes a la atmósfera y no contribuyen al
cambio climático y al efecto invernadero.
Usando paneles
solares se terminaría el problema del almacenamiento de residuos. Los
combustibles fósiles tardan años en desaparecer, llenar a rebosar los
vertederos y contaminan el aire, la tierra y el agua. Por no hablar del
almacenamiento de los residuos resultantes de la energía nuclear.
Con la energía
solar se terminarían los desastres naturales como los ocurridos en centrales
nucleares como Chernobyl o Fukushima y otros que se repiten cada cierto tiempo,
como los vertidos de petróleo que destrozan las costas y los ecosistemas
marinos.
Contribuyen a la
autosuficiencia. Los paneles solares permitirían, por ejemplo, el acceso a la
electricidad en las zonas menos favorecidas, donde ni siquiera llega el tendido
eléctrico.
Estos paneles
pueden instalarse a gran escala, para producir energía en grandes cantidades, o
en forma de pequeñas instalaciones caseras, para servir de energía de apoyo.
También pueden servir para reducir el gasto público en alumbrado, a través de
las farolas solares, por ejemplo. Las posibilidades son múltiples.
Por otro lado,
los paneles solares son relativamente fáciles de instalar y además no necesitan
de un mantenimiento laborioso. Cabe decir también que suelen tener una vida
útil de unos 20 años.
Se trata de una
energía con mucho margen de desarrollo. Su implantación aún es escasa y todavía
se pueden realizar muchos avances. En este sentido, se trata de un sector, el
de las energías renovables, que ofrece cada vez más salidas laborales y que
presumiblemente creará aún mucho más empleo a medio plazo.
DESVENTAJAS DE
LOS PANELES SOLARES
La principal
desventaja de los paneles solares es que la energía solar se trata de una
energía poco implantada y, sobre todo, poco apoyada por las grandes compañías
energéticas.
En algunos
países, entre los que se puede contar España, la energía solar no representa ni
un 0,2% del total de energía que se produce. Además, las tasas e impuestos que
gravan este tipo de instalaciones son demasiado elevadas para que una persona
con ingresos medios se pueda arriesgar a usar la energía solar.
Por otra parte,
entre las pocas desventajas que se pueden citar es que los paneles necesitan de
una ubicación y posición determinada para funcionar a pleno rendimiento y no
son tan efectivos en zonas donde haya menos sol.
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