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Fotovoltaica y Solar Térmica, dos tecnologías principales de energía solar
A medida que los avances tecnológicos continúan progresando en nuestra sociedad, cada vez somos más capaces de aprovechar nuevas energías con sistemas innovadores de generación de energía como las placas solares.
La tecnología en aprovechamiento de la energía solar, ha logrado hacer avances significativos en un corto período de tiempo. Hay muchas maneras diferentes en que la energía solar se ha aplicado a nuestras vidas con el fin de hacer que la obtención de energía sea un procedimiento cada vez más simple y directo.
La tecnología fotovoltaica convierte directamente la luz solar en electricidad y la tecnología solar térmica aprovecha su calor y aprovechan la energía del sol, tanto a nivel local como en grandes escalas.
Al igual que el agua y el aire, el sol es uno de los sistemas de apoyo a la vida de la Tierra, proporcionando calor y luz. La energía solar, que es renovable, ampliamente disponible y limpia, proporciona suficiente energía para satisfacer las necesidades de consumo anual del mundo cada 50 minutos. El reto consiste en aprovechar, aunque sea una pequeña parte de este calor y esta energía radiante.
Actualmente, se han desarrollado dos tecnologías principales para aprovecharla:
- La tecnología solar fotovoltaica: convierte directamente la luz solar en electricidad mediante paneles de células semiconductoras.
- La tecnología solar térmica, que capta el calor del sol: este calor se utiliza directamente o se convierte en energía mecánica y, a su vez, en electricidad, lo que se conoce como energía solar concentrada. Este calor se utiliza directamente (energía solar térmica de baja temperatura) o se convierte en energía mecánica y, a su vez, en electricidad (energía solar concentrada – CSP).
Se utilizan dos tipos de instalaciones diferentes
- Sistemas individuales para viviendas o edificios: La instalación de placas solares fotovoltaicas pueden alimentar dispositivos eléctricos, mientras que los colectores solares térmicos pueden calentar las viviendas o el agua caliente.
- Las centrales fotovoltaicas o de concentración solar, que cubren cientos de hectáreas, producen electricidad a gran escala, que puede alimentar las redes eléctricas.
La energía solar es una de las energías renovables más atractivas por su flexibilidad: su capacidad para abastecer de energía a ciudades e industrias mediante grandes placas solares y, al mismo tiempo, proporcionar capacidad independiente en las regiones rurales más aisladas.
Tres tecnologías principales de energía solar
Energía solar fotovoltaica
El efecto fotovoltaico convierte la luz en electricidad. Fue descubierto por el físico francés Edmond Becquerel en 1839 y se utilizó por primera vez en aplicaciones industriales en 1954.
Al principio se produce una corriente eléctrica cuando los electrones se desplazan para ello, los fotones (partículas de luz) excitan los electrones más externos de los átomos de ciertos elementos semiconductores.
En la práctica, la luz que incide en una célula fotovoltaica es convertida en electricidad por un semiconductor, generalmente el silicio. Una placa solar fotovoltaica está formada por varias células que producen corriente continua, que luego es convertida en corriente alterna por un inversor.
Las placas solares pueden utilizarse en sistemas pequeños o en grandes instalaciones.
Energía solar térmica de baja temperatura
La tecnología solar térmica de baja temperatura produce calor a partir de los rayos del sol y lo utiliza directamente funcionando a temperaturas inferiores a 100°C, al contratar una empresa especializada en instalación de placas solares para instalar las placas solares en zonas residenciales y comerciales, así como para una gran variedad de necesidades industriales. Esta tecnología representa la mayor parte de la energía solar generada en el mundo el tiempo que tarda el sol en proporcionar el equivalente al consumo anual de energía.
Las placas solares térmicas se utilizan para absorber el calor de los rayos del sol y transferirlo a un fluido calefactor, como el aire, el agua o el anticongelante, que a su vez lo transporta a las zonas a calentar.
Los más extendidas son las placas solares planas, que constan de una superficie oscura que absorbe los rayos del sol y una capa de aislamiento térmico coronada por una lámina de vidrio que genera un efecto invernadero. La placas solares funcionan hasta 70°C por encima de la temperatura del ambiente. También hay placas solares térmicas de aire, utilizadas para el secado de cultivos agrícolas, por ejemplo, y sistemas no acristalados fabricados con caucho o plástico, en lugar de una cubierta de vidrio, que se utilizan principalmente para calentar piscinas.
Las placas solares de tubos de vacío son los más adecuados para usos industriales a alta temperatura, como la limpieza de mataderos o la pasteurización de productos enlatados. Están fabricadas por tubos de vidrio al vacío para un óptimo aislamiento térmico.
Energía solar concentrada
Este segundo tipo de tecnología solar térmica concentra el calor de los rayos solares mediante placas solares para calentar un fluido de transferencia (gas, aceite o sal fundida, por ejemplo) a una temperatura elevada. El fluido calienta una red de agua, que produce vapor y acciona una turbina (energía mecánica), generando electricidad.
El calor de los rayos del sol se almacena en grandes centrales eléctricas en las que se instalan placas solares planas en amplias zonas.
