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Energía solar ventajas y desventajas

Hoy, en el Blog de Energías Renovables queremos continuar hablando de la importancia de las ventajas y desventajas de las energías renovables, qué influencia ejercen en nuestra vida y cuán necesarias son para el funcionamiento normal y saludable de la Tierra. En este caso hablaremos sobre la energía solar de modo que nos centramos en ella, su importancia y todo sobre Energía solar ventajas y desventajas.

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Introducción a la energía solar

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La energía solar es la energía que está asociada con la radiación solar y es la principal fuente de energía de nuestro planeta. De la energía solar derivan, de una manera más o menos directa, todas las otras fuentes de energía presentes en la Tierra: desde los combustibles fósiles, a la energía eólica, desde la energía hidroeléctrica hasta la del movimiento de las olas. Las únicas excepciones son la energía nuclear, la energía geotérmica y la energía de las mareas.

La energía solar es la que normalmente utilizan los organismos que realizan la fotosíntesis de la clorofila que comúnmente se llaman “plantas”. Todos los demás organismos vivos, incluidos los humanos, explotan la energía química obtenida de las plantas (este es el caso de los combustibles fósiles) o de otros organismos que a su vez explotan la energía solar indirectamente (al comer verduras).

Cuando hablamos de energía solar, nos referimos a la energía solar térmica y a la energía solar fotovoltaica:

La energía solar térmica consiste en calentar un fluido aprovechando la energía del sol, lo que permitiría producir vapor y, posteriormente energía eléctrica. Esto se consigue mediante los captadores o colectores solares.

En la energía solar fotovoltaica, la luz del sol incidiría sobre una célula fotovoltaica que produce energía eléctrica directamente.

Cuando los fotones golpean una célula solar, sueltan electrones de sus átomos. Si los conductores están conectados a los lados positivo y negativo de una celda, forma un circuito eléctrico. Cuando los electrones fluyen a través de dicho circuito, generan electricidad. Múltiples células forman un panel solar, y múltiples paneles (módulos) se pueden conectar entre sí para formar una matriz solar. Cuantos más paneles puedas desplegar, más energía puedes esperar generar.

La energía solar es sin duda, una de las energías renovables más utilizada en el mundo y una de la que mayores ventajas tiene, aunque también encontramos alguna que otra desventaja tal y como vamos a enumeraros a continuación.

Ventajas de la energía solar

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Cuando pensamos en la energía solar, son muchas las ventajas que vienen a nuestra cabeza, parece que este tipo de energía se nos ofrece día tras día con la salida del sol y, al ser España un lugar tan favorecido por esta estrella, se convierte en un tipo de energía que podríamos calificar como interesante.

Estas son las principales ventajas de la energía solar:

No contamina

La más importante de todas las ventajas es que este tipo de energía no contamina. Se trata de una energía mucho más limpia que otras como la energía nuclear, y no digamos ya que las energía basadas en combustibles fósiles.

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El uso de sistemas solares permite la producción de energía con bajo impacto ambiental, ya que no requiere materias primas fósiles para desencadenar procesos de combustión y, por lo tanto, no introduce sustancias nocivas en la atmósfera.

Fuente inagotable de energía

Al estar hablando de la energía solar podemos afirmar que es una fuente inagotable. Es decir, se trata de una energía renovable que proviene de una fuente inagotable que es el sol, por lo que no hay que preocuparse porque se vaya acabando, al menos no en muchos millones de años.

De hecho, la irradiancia promedio que alcanza la superficie de la tierra es igual a 1000 W por cada metro cuadrado de superficie, y está totalmente a nuestra disposición . Cuando hay sistemas solares con rendimientos que aprovecharán el 70/80 por ciento, la energía fotovoltaica será el método más utilizado en el mundo para la producción de energía.

La energia solar

Bajo coste

A pesar de suponer un importante costo de inversión cuando hacemos la instalación de un sistema de paneles solares, quienes decidan enfocarse en esta tecnología verán que el costo de la factura de electricidad cae significativamente, tendrán la satisfacción de producir la energía que consume y podrá revender el exceso en la red nacional .

Piensa además que vas a ahorrar dinero a medida que la tecnología va avanzando, mientras que el costo de los combustibles fósiles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez son más escasos.

Variedad en el uso de la fuente solar

La energía proveniente del Sol se puede usar de diferentes maneras: con un sistema solar fotovoltaico, que transforma la luz dirigida hacia los paneles en electricidad; con un sistema solar térmico, que permite utilizar el calor proveniente de los rayos del sol para calentar un fluido, utilizado posteriormente, por ejemplo, para calentar las casas; con un sistema solar termodinámico, que reúne las dos características de las primeras plantas mencionadas.

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De hecho, es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (zonas rurales, montañosas, islas), o es dificultoso y costoso su traslado ya que podemos adaptarlo a distintos sistemas de usos tal y como acabamos de señalar.

Facilidad de desmontaje y reutilización de los paneles fotovoltaicos:

A diferencia de las instalaciones nucleares, cuyos productos de desecho son radiactivos y difícil de almacenar,la instalaciones solares no crean ningún tipo de residuo, de hecho, hasta el 95% de un solo panel puede ser reciclado y, por lo tanto, tiene consecuencias muy bajas de impacto ambiental.

Otras ventajas de la energía solar

  • Los sistemas de captación solar que se suelen utilizar son de fácil mantenimiento, lo que facilita su elección.
  • La energía solar fotovoltaica no requiere ocupar ningún espacio adicional, pues puede instalarse en tejados y edificios.
  • La disponibilidad de energía solar reduce la dependencia de otros países para el abastecimiento de energía de la población.
  • Es un sector que promueve la creación de empleo, necesario para la fabricación de células y paneles solares, como para realizar la instalación y el mantenimiento de la misma.
  • Es un tipo de energía que está en alza. Cada vez más gente apuesta por este tipo de energía para abastecer sus hogares, y los gobiernos y empresas parece que, poco a poco, comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energía limpias y alternativas.

Desventajas de la energía solar

Cuando pensamos en las desventajas de este tipo de energía renovable, suele costarnos mucho más pensar en algo en concreto salvo que estéticamente, no queda especialmente bonito cuando se decide instalarlo en los campos o en las casas. Pero si afinamos un poco más el ojo crítico, hay que reconocer que la energía solar todavía presenta algunos inconvenientes, pero la mayoría de ellos, al contrario que con otras energías contaminantes, pueden ser subsanados.

El costo de instalación

Como se mencionó anteriormente, el coste de la planta fotovoltaica puede ser alto, pero el tiempo de recuperación (gracias al ahorro en la factura de electricidad) es seguro, y siempre se estima entre 5 y 10 años. Últimamente los investigadores están buscando soluciones innovadoras de bajo costo, como polímeros semiconductores o células de concentración.

Bajos rendimientos

Desafortunadamente, las tecnologías existentes tienen rendimientos muy bajos en comparación con otras plantas de producción; esto significa que la energía producida es aproximadamente un tercio de la energía que teóricamente podría producirse (las células de primera generación que son las más comunes, tienen rendimientos de alrededor del 33% , mientras que, por ejemplo, una turbina eólica puede tener un rendimiento entre 40 y 50%).

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Muchas veces se debe complementar este método de convertir energía con otros, como por ejemplo las instalaciones de agua caliente y calefacción, requieren una bomba que haga circular el fluido.

Energia solar

Área de instalación extendida

Al tener una concentración baja, la luz solar debe ser capturada por las superficies más anchas posibles. Es un problema construir plantas grandes, porque requieren áreas grandes y pueden tomar tierras que pueden usarse, por ejemplo, para la agricultura . Una solución recientemente implementada consiste en ubicar plantas cerca de áreas desérticas. La planta de Ouarzazate (Marruecos) está ubicada a las puertas del desierto, no ocupa ninguna otra tierra utilizable y se encuentra en un área con una alta densidad de luz solar.

Discontinuidad del recurso e incapacidad de grandes acumulaciones

El mayor problema es que el Sol no siempre está allí. En un día nublado y en la noche no es posible contar con la contribución de energía del sol. Sin embargo, el usuario también necesita energía en estos dos casos. La solución proviene de almacenar energía solar que no se usa cuando el sol está allí. Desafortunadamente, las baterías de acumulación que existen hoy en día no son capaces de garantizar una cubierta de energía lo suficientemente grande como para resolver el problema. La compañía automovilística estadounidense Tesla está llevando a cabo una investigación para hacer que las baterías existentes sean más eficientes.

Estos son los pros y los contras de una energía que el hombre ha usado desde que apareció en la Tierra (el crecimiento de las plantas a través de la energía solar fue probablemente la primera fuente a partir de la cual se hizo el fuego). Ahora depende de ti tener una idea de si es conveniente o no usarlo.

Una difusión más amplia de la tecnología y, por lo tanto, una producción masiva de las plantas, llevaría a una reducción de los costos .

Hemos visto las principales ventajas e inconvenientes de la energía solar pero, ¿cómo está su situación en la actualidad?

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La energía solar en la actualidad

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La energía solar es una energía que siempre ha estado ahí, latente, pero que realmente no se ha desarrollado lo suficiente si la comparamos con otros tipos de energía, como los combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas natural) o la energía nuclear. A decir verdad, la mayor parte de las energías renovables van con retraso respecto a otras, pero parece que la situación está cambiando poco a poco.

En algunos países, como Alemania, la energía solar cobra un gran protagonismo; a finales de los 80 y principios de los 90 se pusieron en marcha varios planes para la construcción de plantas de energía solar y tejados solares. Además el gobierno alemán ha fomentado la implantación de este tipo de energía con subvencionas y ayudas.

En Rajastán (India), se han construido cocinas  solares, con la capacidad de alimentar a 1000 personas al día. La cocina solar más grande del mundo puede servir 33.800 comidas diarias.

Chipre es el país que más cantidad de energía solar produce por habitante, y más del 90% de sus edificios contienen captadores solares térmicos.

Grecia  es capaz de abastecer a uno de cada 4 habitantes mediante la energía solar, y sus instalaciones de energía solar suponen más del 20 % de todos los europeos.

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En Israel, una ley instaurada hace 20 años, obliga a que los edificios están dotados de colectores solares, lo que implica que el 85% de las viviendas tengan energía solar.

China es el país con una mayor superficie de captadores solares instalados, en total el 40% de todos los captadores del mundo estarían en China.

Tipos de energía solar

tipos de energia solar Existen diferentes tipos de energía solar dependiendo del método de recogida, la transformación de la energía que se realice y sus aplicaciones. Estos son los principales tipos de energía solar que se pueden distinguir:

Energía solar pasiva

 Es el conjunto de infraestructuras encaminadas a obtener la energía directamente del sol, sin transformar. No emiten ningún tipo de gases que contribuyan al efecto invernadero y la energía puede ser consumida en el momento o acumulada para aprovecharla en el futuro.

Utilizar ventanas orientadas al sur para proporcionar iluminación natural y calefacción para su hogar son ejemplos de energía solar pasiva.

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Energía solar activa

En este caso, las infraestructuras convierten la energía solar en calor. En este caso se utilizan sistemas como ventiladores o bombas para almacenar la energía. Este tipo de energía solar se puede utilizar para calefacción o como calentador de agua, por ejemplo en el que las bombas se utilizan para hacer circular el agua a través del sistema.

Energía solar térmica

 Se trata del aprovechamiento de la energía de los rayos del sol para producir calor y energía destinada al consumo sanitario a pequeña escala, es decir, para calefacciones o sistema de calentamiento de agua en viviendas.

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Energía termoeléctrica

 La energía solar termoeléctrica se basa en el calentamiento de líquidos por efecto del sol. Estos líquidos se utilizarán en un ciclo termodinámico para producir energía eléctrica, generalmente a gran escala.

Energía fotovoltaica

Este tipo de energía solar produce energía y calor renovables a través del uso de células fotovoltaicas. Estos aparatos son capaces de transformar los fotones, esto es, la energía lumínica, en electricidad. Suelen tener una vida útil cercana a los 25 años.

Energía eólico solar

 Se trata de una especie de chimenea pintada de negro en la que se almacena el aire que será calentado por los rayos del sol. Su gran problema es que es difícil calentar el aire lo suficiente, por lo que para que este sistema sea efectivo las chimeneas de aire deben tener una gran altitud.

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Más aplicaciones posibles de la energía solar

La energía solar es susceptible de ser aprovechada en numerosos ámbitos, que incluyen algunas industrias y sectores que actualmente solo miran en la dirección de los combustibles fósiles.

Una de las posibles aplicaciones de la energía solar y que, de hecho, ya se está llevando a cabo en algunas ciudades, es como fuente de alumbrado público. En algunas zonas se han colocado farolas que funcionan a través de energía solar y son capaces de acumular energía durante el día para ofrecer luz durante la noche. Se trata de un sistema que daría lugar al autoabastecimiento de luz y que ofrecería un gran ahorro en el alumbrado público.

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La mayoría de aplicaciones de energía solar en países como España, o no se dan, o se dan a gran escala, ya que las tasa e impuestos son solo aptas para grandes compañías capaces de realizar grandes inversiones en busca de grandes beneficios a medio y largo plazo. Sin embargo, en muchas otras zonas del mundo la energía solar también se está desarrollando a nivel local y familiar, para uso privado. Cada vez más hogares disfrutan de calefacción o agua caliente gracias a la instalación de paneles solares caseros.

Por otro lado, otra de las posibles aplicaciones de la energía solar podría estar en la industria automovilística, donde todavía no ha pasado de ser el sistema de propulsión de algunos prototipos de imagen futurista. Sin embargo, la idea de vehículos totalmente autónomos que no necesitan de combustible o de recargarse eléctricamente y que además son totalmente limpios y respetuosos con el medio ambiente debería valorarse. Al menos, mucho más de lo que se ha venido haciendo hasta ahora.

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Otra aplicación posible y que de hecho ya se utiliza es el uso de los paneles solares espaciales. Estos son paneles solares que se instalan en los satélites y que recogen la energía solar en el espacio, energía que luego es usada para el abastecimiento energético de los propios satélites o transmitida a la Tierra para su uso en el planeta.

Sea como fuere, la energía solar no representa ni un 1% de la energía que se consume en el planeta. Y una energía tan poderosa, renovable y limpia no se puede seguir desaprovechando así. A continuación te dejamos con un video y unos enlaces de interés por si quieres seguir conociendo más cosas acerca de la energía solar.

Video sobre la energía solar:

Como ya habéis visto a lo largo del artículo la energía solar es una energía muy válida, que presenta suficientes ventajas como para continuar con su implantación, pero también con algún inconvenientes que será necesario ir puliendo. En cualquier caso, las aplicaciones para las que puede aprovecharse son muchas, tal y como podéis ver en el siguiente documental.

Enlaces de interés

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Como ya sabes, en Erenovable somos unos apasionados de las energías renovables y tenemos gran cantidad de información sobre ellas. Si lo que te interesa en particular es saber más cosas acerca de la energía solar, te recomendamos que les eches un vistazo a los siguientes post:

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