Conocer cómo funcionan los paneles solares es el primer paso para estudiar de lleno en la energía solar. Continúa leyendo para tener toda la información.
En muchos momentos te hemos hablado sobre paneles solares, pero desde hace ya venimos recibiendo mensajes que nos realizan una breve pero palpitante pregunta: ¿Cómo funcionan estos paneles solares?
LA ENERGÍA SOLAR:
Para comenzar a ver cómo trabajan los paneles solares, que naturalmente ya habréis visto en las azoteas y tejados de muchos edificios en la ciudad, tenemos que contaros un poco sobre la energía solar.
La energía solar es aquella que nace en el núcleo del sol. Se debe a una reacción nuclear de fusión producido por las condiciones de intensa gravedad que soporta. El sol, estrella cuyo compuesto principal es el hidrógeno y que en condiciones determinadas se funde para formar el gas helio.
Este proceso genera enormes cantidades de energía, las que nacen en el corazón de las estrellas y viajan a través del espacio-tiempo.
Nuestro planeta, que se encuentra cerca del sol, obtiene su energía y lo hace de distintas formas, de modo que la atmósfera y magnetosfera criban una gran parte de la radiación solar nociva, pero dejan atravesar las capas las longitudes de onda correspondiente a la luz visible y al infrarrojo, de esa forma lo que más obtenemos es luz y calor.
Esta energía se ha transformado en un impulsor para la vida tal y como la conocemos, ya quegenera efectos sobre la superficie del planeta: por ejemplo, los vientos, la creación de nubes y lluvia o hasta los cambios climáticos alrededor del globo.
El hombre ha construido las formas más variadas de aprovechar esta energía y transformarla en la base de la vida en la tierra, en estos momentos la tecnología está siendo intensamente optimizada para extraer esta energía procedente del sol y convertirla para el uso humano, así como la electricidad y el agua caliente.
ELECTRICIDAD A PARTIR DE LA ENERGÍA SOLAR:
Cuando hablamos de energía solar como renovable, tenemos que mencionar que además de contar con transductores que permiten convertir varias formas de energías naturales en energías funcionales para el hombre.
Para modificar la energía del sol en energía que podamos consumir en nuestra vida diaria, precisarermos una célula fotoeléctrica, y que es un dispositivo electrónico que permite modificar la energía luminosa en energía eléctrica, a través de la explotación de un proceso llamado efecto fotoeléctrico.
El proceso es que la luz, que recibe en forma de fotones, se proyecta sobre una superficie construida primordialemente por silicio (los paneles solares) y que emite electrones que -al ser captados- generan una corriente eléctrica.
Actualmente se está experimentando con celdas fotovoltaicas de doble cara que – con superficies reflectantes- puedan multiplicar la eficiencia con solo ampliar la superficie expuesta a la luz solar.
Estas celdas son lo que se conocen como paneles solares fotovoltaicos y que recurren a una tecnología tan avanzada y precisa como compleja.
Por el momento son muy pocas las empresas que cuentan con la capacidad y los recursos técnicos necesarios como para poder elaborarlos.
¿CÓMO FUNCIONAN LOS PANELES SOLARES?
El correcto funcionamiento de los paneles solares se basa en el efecto fotovoltaico, que se genera cuando, sobre materiales semiconductores convenientemente tratados, choca la radiación solar produciendo electricidad.
En el momento en que queda revelado a la radiación solar, los diferentes contenidos en la luz transmiten su energía a los electrones de los materiales semiconductores que, entonces, pueden fracturar la barrera de potencial de la unión P-N, y así liberarse del semiconductor a través de un circuito exterior.
Estas células fotovoltaicas se agrupan de diversas formas para conseguir tanto el voltaje como la potencia deseada, y así poder conseguir que la energía solar se convierta finalmente en energía funcional.
Eficazmente, entendemos por célula fotovoltaica al módulo más pequeño de material semiconductor con unión P-N e igualmente con capacidad para producir electricidad.
No debemos olvidarnos en este punto que se denomina panel fotovoltaico al total de células reunidas en el soporte adecuado y que poseen los recubrimientos que le protegen de agentes atmosféricos.
APLICACIONES DE LA ENERGÍA GENERADA POR LOS PANELES SOLARES
La energía solar, mediante el uso de los paneles solares, puede ser establecida de diferentes maneras y tener muchas aplicaciones, entre las que podemos distinguir:
Aplicaciones autónomas: Las aplicaciones autónomas serían aquellas en las que los paneles solares no están enlazados a ningún tipo de red y se utilizan para abastecer al mismo lugar en el cual perciben la energía del sol. Al hablar de este tipo de aplicaciones autónomas podemos distinguir distintos tipos, algunas de las más comunes serían la espacial (producir energía para los satélites o estaciones espaciales en órbita), para autoabastecimiento en viviendas o zonas rurales, para las telecomunicaciones y para el alumbrado público, entre muchos otros servicios.
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 utiliza de forma autónoma, sino que es comercializada a los gestores de la energía del país en cuestión. De manera que, estando conectados a la red las grandes instalaciones para generar energía eléctrica, los huertos solares o los edificios fotovoltaicos diseñados por y para la eficiencia energética.
A continuación, veremos algunas de las principales ventajas e inconvenientes de los paneles solares.
VENTAJAS DE LOS PANELES SOLARES
Los paneles solares tienen ventajas que los transforma en una de las alternativas de futuro más consolidades energéticamente hablando.
Para comenzar, su ventaja más primordial es que son capaces de transformar los rayos solares en energía. Consiste, por tanto, en una energía totalmente renovable e inagotable. La energía del sol no corre el riesgo de desaparecer, de este modo, no hay que preocuparse de que se agote, al menos en mucho, mucho tiempo.
Seguidamente de esto, esta es una forma de producir energía totalmente limpia. Los paneles solares no recuren a procesos químicos, no necesitan combustión. Por lo tanto, no emiten ningún tipo de sustancias contaminantes a la atmósfera y no contribuyen al cambio climático ni al efecto invernadero.
Si todos usaramos paneles solares se terminaría el problema del almacenamiento de residuos. Los combustibles fósiles tardan años en desaparecer, la sobreocupación de residuos en los vertederos y contaminar el aire, la tierra y el agua, todos estos y demás problemas podría no existir... Por no hablar del almacenamiento de los residuos resultantes de la energía nuclear.
La energía solar podría terminar con los desastres naturales como los ocurridos en centrales nucleares como Chernobyl o Fukushima y otros que se repiten cada cierto tiempo, así como los vertidos de petróleo que contaminan las costas y los ecosistemas marinos.
Contribuyen a la autosuficiencia. Los paneles solares permitirían el acceso a la electricidad en las zonas menos favorecidas,entre otras muchas posibilidades, a zonas donde no llega la red electrica.
Estos paneles pueden establecerse a gran escala, para generar energía en grandes masa, o también en forma de pequeñas instalaciones caseras, para servir de energía de apoyo. Además se pueden utilizar para reducir el gasto público en alumbrado, a través de farolas solares. Las posibilidades son muy amplias.
Además, los paneles solares son relativamente fáciles de montar y por ello no necesitan de un mantenimiento dificultoso. Cabe destacar que suelen tener una vida útil de unos 20 años.
Se trata de una energía con un amplio margen de desarrollo. Su implantación aún es limitada y todavía se pueden producir muchos avances. Por lo que se trata de un sector, el de las energías renovables, que promete cada vez más salidas laborales y que presumiblemente generará mucho más empleo a medio plazo.
DESVENTAJAS DE LOS PANELES SOLARES
La primordial desventaja de los paneles solares es que la energía solar se trata de una energía poco implantada y, sobre todo, escasamente promovida por las grandes compañías energéticas de nuestro país.
En países como España, la energía solar no representa ni un 0,2% del total de energía que se produce. Añadele las tasas e impuestos que gravan este tipo de instalaciones, las cuales son demasiado elevadas, para que una persona con ingresos medios pueda arriesgar a usar la energía solar.
En parte, entre las pocas desventajas que se pueden citar, 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.
También hay que comentar que la instalación de placas o paneles solares conlleva un desembolso inicial , por lo genera, muy elevado (los paneles solares suelen costar los 7.000 euros, sin embargo cada son más baratos y eficientes). Aunque, para uso doméstico, se está revelando que estos paneles pueden ser amortizados en un plazo de aproximadamente 7 o 10 años como máximo.
En ultima instancia, es cierto que los paneles solares significan un gran impacto sobre el paisaje, de ahí que se suelan ubicar en zonas generalmente desiertas (y desérticas), también por razones de aprovechamiento. Es verdad que estéticamente no resultan muy agradables en un edificio, pero si es para fomentar la eficiencia energética y del medio ambiente, quizá no sea una desventaja.