La Energía Solar: su aprovechamiento

El mundo en el que vivimos basa su constante desarrollo en el creciente consumo de energía en alguna de sus variantes: petróleo, gas, carbón, electricidad, etc. El tema de la energía ha estado desvelando a los especialistas desde hace ya algunas décadas, especialmente desde la década de 1970, cuando los países productores de petróleo elevaron el valor del mismo a cifras nunca previstas. La energía solar apenas se está abriendo camino luego de medio siglo de haber sido propuesta. Para los países en desarrollo el uso de esta fuente energética podría facilitar un crecimiento sustentable. La energía solar no deja de ser muy práctica, aunque algo costosa. El Sol es el origen directo o indirecto de todas las fuentes de energía renovables, desde la solar o la eólica a la maremotriz. En el caso de la energía solar, ésta aprovecha directamente la energía que se obtiene del Sol (inicialmente más de 1.350 W/m2), dando lugar a dos modalidades: la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica. La fotovoltaica utiliza la radiación solar para generar electricidad aprovechando las propiedades físicas de ciertos materiales semiconductores. La energía térmica utiliza directamente la energía que se recibe del Sol para calentar un fluido, convierte la luz primero en calor y luego en energía eléctrica. Hoy en día, la Energía Solar es una realidad y se ha convertido en el mayor recurso potencial de suministro de energía a largo plazo.“Tecnología fotovoltaica” es el término que se emplea para describir el sistema físico que convierte la Energía Solar en energía utilizable. En cuanto a los usos de la energía solar, podríamos citar cientos, comenzando por los hogares: acondicionamiento de aire, calefacción, potabilización y calentamiento del agua, hornos solares, etc Las instalaciones fotovoltaicas se caracterizan por: su simplicidad y fácil instalación, tener una elevada fiabilidad, ser modulares, no producir ningún tipo de contaminación ambiental, tener una larga duración (la vida media de los módulos fotovoltaicos es de unos 30 años), tener un funcionamiento silencioso, no requerir mucho mantenimiento. Si bien la conversión directa de la radiación solar en calor, para hacer funcionar generadores eléctricos, puede no tener alcances de proporciones hasta probablemente mediados de este siglo en que estamos, es ya un hecho que el calor recogido está siendo aprovechado en mucho países para calefacción de edificios precalentamiento de agua para uso industrial, uso rural (secadores de frutas, granos y hortalizas, uso doméstico, instalaciones hospitalarias, etc. Asimismo, parece que estaría más cercano el aprovechamiento solar con dichos fines a través de la energía fotovoltaica o conversión de la luz solar por células solares para la obtención de energía eléctrica. El freno para su expansión lo constituye, por el momento, el elevado costo de la célula. Hace alrededor de cincuenta años, en 1954, Bell Laboratories presentó la primera célula solar capaz de convertir la luz en electricidad utilizando un semiconductor de silicona. La limitaciones también para el aprovechamiento directo de los rayos solares en escala industrial, radican en el desproporcionado costo respecto de cada unidad energética convencional. De ahí que los esfuerzos que realizan los científicos de los más avanzados en tecnología e informática – inclusive los de Argentina – están orientados hacia la remoción del obstáculo económico. La energía solar es abundante pero su forma de distribución es muy amplia lo que implica que debe ser concentrada para poder ser utilizada. Resulta por tanto más costosa que otros tipos de energía como la proveniente de combustibles fósiles La intensidad de energía utilizable una vez que la radiación solar atraviesa la atmósfera es muy baja, y su utilización está condicionada por la temperatura a la cual se va a aprovechar. La energía solar térmica, según su utilización, se puede clasificar en baja, media o alta temperatura, y sólo es válida ésta última para la producción de energía eléctrica. Existen dos modos de producir electricidad por energía solar térmica: de alta o de baja concentración. La filosofía de ambas consiste en calentar un fluido que al evaporarse hace mover una turbina. A partir de ahí, el funcionamiento es similar al de una central de generación de electricidad cualquiera: térmica, nuclear, etc. La diferencia en este caso es que la fuente de energía, el combustible es el Sol, una fuente inagotable y que no contamina. El rendimiento global de una central termosolar de generación de electricidad está en el rango del 16-20% La energía del sol se puede utilizar en los hogares para obtener agua caliente y calefacción así como en pequeños instrumentos como relojes o calculadoras. En el sector agrícola, los invernaderos solares, los secaderos agrícolas y plantas de purificación o desalinización de aguas serían algunas de las opciones. Sin embargo, el mayor mercado para los módulos fotovoltaicos ha sido el espacial. En 1962, Telstar el primer satélite de comunicaciones en transmitir una señal televisiva transatlántica, utilizó 3.600 células solares como fuente de energía. El desarrollo de la energía solar para fines de impulso motriz plantea un desafío tecnológico internacional. En Suiza se están haciendo muchos esfuerzos en este campo de la ciencia. La Escuela de Ingeniería de Viena en el Cantón de Berna está desarrollado vehículos solares desde 1985. En los años 1990 su equipo técnico «Spirit of Biel» consiguió sucesivas victorias en la carrera australiana World Solar Challenge con un trayecto total de 3.000 km. El Laboratorio de Electrónica Industrial de la escuela colaboró con el laboratorio de Solarmotion de la Silicon Valley en California para diseñar los vehículos solares. Otro equipo de Lucerna construyó un vehículo solar con el que hizo una vuelta al mundo en 2007 para sensibilizar al público de la necesidad de vehículos no contaminantes. La energía solar se usa para fines cada vez más novedosos. Un equipo suizo atravesó en invierno de 2006/2007 el Atlántico en su catamarán de energía solar Sun-21. Fue la primera nave motorizada que consiguió la travesía sin el uso de fuel líquido. Otro método de aprovechamiento del solcon unm potencial inagotable es el que ofrece la energía térmica oceánica o bien energía eléctrica derivada de las aguas de superficie del océano calentadas por el sol En México existe una Asociación civil: la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES), sin fines de lucro, cuyos objetivos estatutarios son: "Proporcionar un foro para la discusión de ideas, la comparación o intercambio de resultados y, en general, la divulgación y promoción de la utilización de la Energía Solar en sus manifestaciones de radiación solar y del aprovechamiento de los fenómenos que producen en forma indirecta como la energía del viento, la biomasa, la hidráulica". En Argentina desde el 11 al 14 de noviembre de 2008, se realizará la XXXI Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES) y la XVII Reunión de la Asociación Internacional para la Educación en Energía Solar (IASEE-Sección Argentina), en Mendoza. Sus Objetivos: Convocar a Investigadores, Científicos, Profesionales y Empresarios involucrados en el uso racional de la energía, el aprovechamiento de los recursos renovables y el cuidado del ambiente, para un intercambio de ideas, experiencias y actualización de las tecnologías disponibles en el mercado nacional e internacional. remarcar la importancia de la educación relacionada con el cuidado del ambiente y el uso de energías renovables, y reflexionar sobre contenidos y métodos de enseñanza y profundizar en el conocimiento de temas específicos por medio de la discusión y el intercambio de ideas en las distintas actividades de la reunión.