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¿Cómo funciona la energía solar?

En el año 213 antes de Cristo el ejército romano del general Marco Claudio Marcelo sitió la ciudad de Siracusa (Sicilia) por tierra y por mar. Con lo que no contaban los romanos era contra quien se iban a enfrentar, probablemente, el ciudadano más célebre de Siracusa: el sabio Arquímedes, el del famoso “Eureka!”. Imagínate las caras de los curtidos legionarios romanos al ver, y sobre todo sufrir, un despliegue de ingenios, dispositivos y mecanismos ideados por el anciano matemático.  

Arquímedes con sus espejos defendiendo Siracusa

Arquímedes con sus espejos defendiendo Siracusa. Imagen vía Naukas.

Cuenta la leyenda que uno de los dispositivos más eficaces diseñados por el sabio fue el llamado “Rayo de Arquímedes”: un conjunto de espejos cóncavos que concentraban los rayos del sol en un punto determinado. En este caso, el rayo solar se concentraba en los barcos romanos hasta hacerlos arder. Mito o realidad, esta anécdota de la historia sirve para introducir el tema del que vamos a hablar: la energía solar

Pintura de Giulio Parigi. Uso de la energía solar. El rayo de Arquímedes

Pintura de Giulio Parigi. Uso de la energía solar. El rayo de Arquímedes (Galería de los Uffizi, Florencia).

La energía solar junto con la hidráulica o la eólica forman parte de lo que denominamos energías renovables o limpias: aquellas que utilizan recursos inagotables que se regeneran de forma natural. Cada vez más popular, la energía solar es una herramienta imprescindible contra el cambio climático

¿Por qué la energía solar es renovable?

placas solares - energía solar renovable

Foto de Andreas Gücklhorn en Unsplash

La energía solar pertenece al grupo de las energías renovables ya que utiliza como recurso la radiación solar, disponible, por lo menos, 7.000 millones de años más. Aparatos como las  células fotoeléctricas o los colectores solares pueden captar esta luz del Sol y transformarla en calor o en energía eléctrica.

Las fuentes de energía no renovables necesitan quemar petróleo, gas o carbón para generar energía eléctrica y calor, provocando emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Además de renovable, la energía solar es limpia, ya que no quema combustibles fósiles por lo que no emite gases de efecto invernadero a la atmósfera. 

Sin duda, una de las principales ventajas de la energía solar es su precio, de hecho, es una de las energías más baratas de producir. Durante la última década el precio de las placas y los paneles solares se ha reducido un 80% facilitando el consumo a gran y pequeña escala, desde viviendas unifamiliares hasta grandes infraestructuras. 

Teniendo en cuenta que el sol brilla con mayor o menor fuerza en todas las partes del globo, otra de las ventajas de este tipo de energía es que favorece la independencia energética de los países en vías de desarrollo, ya que muchos de ellos dependen de combustibles procedentes de otros países. 

¿Qué tipos de energía solar hay?

La energía solar se puede clasificar según lo que queramos producir. De esta forma podemos hablar de energía solar térmica, aquella que utilizamos para producir calor y energía solar fotovoltaica, la que transforma la luz del Sol en energía eléctrica a través de unos dispositivos electrónicos llamados células o celdas fotovoltaicas. Los famosos paneles o placas solares no son más que varias células solares que trabajan de forma conjunta para generar un mayor potencial eléctrico. 

Instalando placas o paneles solares

Instalando placas o paneles solares. Foto de Science in HD en Unsplash

Una célula solar funciona de forma similar a una pila: en una pila tenemos un polo positivo y un polo negativo, cuando los conectamos, los electrones se desplazan del polo positivo al negativo. Ese movimiento de electrones es lo que genera la corriente eléctrica. Pues bien, en una célula solar tenemos dos materiales semiconductores, uno con carga negativa y otro con carga positiva. El material con carga negativa está expuesto a la luz solar, de forma que cuando absorbe un fotón de luz, emite un electrón que se desplaza al material con carga positiva generando corriente eléctrica. 

planta solar termoeléctrica por tecnología de torre (Solúcar PS10)

Planta solar termoeléctrica por tecnología de torre (Solúcar PS10). Imagen de Afloresm.

¿Te acuerdas del rayo de Arquímedes? Otra variante de uso de la radiación solar es la energía termosolar de concentración, un tipo de energía solar térmica que utiliza espejos o lentes para concentrar la luz solar sobre una superficie pequeña. La energía eléctrica se produce cuando la luz concentrada se convierte en calor que impulsa una turbina de vapor conectada a un generador de electricidad.

La crisis sanitaria ha golpeado fuertemente a la industria de los combustibles fósiles mientras las energías renovables están alcanzando récords de producción. Además, las mejoras tecnológicas disponibles disminuyen cada vez más las barreras económicas para poner en marcha proyectos de generación eléctrica renovable. Promover las energías renovables, entre la que se encuentra la solar, es un motor poderoso para reducir los gases de efecto invernadero, mejorar la salud de las personas y crear nuevos empleos. 

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