La energía solar ha sido utilizada por el ser humano desde hace varios siglos, pero su importancia y aplicación se vio opacada con la llegada de la Revolución Industrial y la utilización masiva del petróleo. Sin embargo, con los altos costos del petróleo y su impacto ambiental, en la actualidad se ha vuelto a valorar y utilizar la energía solar como una fuente renovable y sostenible.
La energía solar térmica
Existen diferentes tipos de energía solar, siendo la más conocida la energía fotovoltaica, la cual convierte la luz solar directamente en electricidad a través de paneles solares. Sin embargo, también existe la energía solar térmica, la cual transforma la energía solar en electricidad mediante un ciclo termodinámico.
Las centrales termosolares utilizan un conjunto de espejos llamados heliostatos, los cuales están ubicados en un terreno y se orientan de manera adecuada para reflejar la radiación solar que incide sobre ellos. Esta radiación se dirige a un receptor, donde toda la energía se concentra y se transporta simultáneamente.
Principales hitos en la historia de la energía solar fotovoltaica
- En 1893, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico, observando que algunos materiales transformaban la luz en corriente eléctrica.
- En 1887, Heinrich Hertz logró producir celdas fotovoltaicas que transformaban la luz en electricidad mediante varios experimentos.
- En 1905, Albert Einstein habló sobre el efecto fotoeléctrico, asociándolo con la generación de electricidad en las células solares.
- En 1954, científicos de los Laboratorios Bell produjeron la primera célula solar de silicio capaz de crear una corriente eléctrica regulable. Durante la guerra fría, estas células solares se utilizaron en aviones y satélites.
- En 2002, en Japón se instalaron 25000 paneles solares en los techos de las viviendas en todo el país.
- En 2003, las inversiones en energía solar y eólica superaron los 20 000 millones de dólares al año.
- En 2006, la energía fotovoltaica en el entorno superó los 2 500 megavatios.
Historia de la energía termosolar
El uso de la energía solar para generar calor también tiene una larga historia. En la antigua China y Grecia, la gente utilizaba los rayos solares con espejos o vidrios para encender fuegos. Durante épocas de guerra, esta técnica se utilizaba para prender fuego a los barcos enemigos.
A principios del siglo XX, ya se habían inventado máquinas simples que funcionaban a partir de la concentración del calor del sol. En 1913, el norteamericano Frank Shuman desarrolló la primera estación termosolar de bombeo en Egipto. Este sistema utilizaba grandes reflectores para concentrar la luz solar en tubos de agua, generando vapor que alimentaba un motor conectado a una bomba.
La historia moderna de la energía termosolar comenzó en la crisis del petróleo de los años 70. Jimmy Carter, en ese entonces presidente de los Estados Unidos, impulsó las plantas de Energía Solar Concentrada (SEGS) y decidió instalar colectores solares térmicos en el tejado de la Casa Blanca.
En 1984, se construyó la primera planta SEGS-1 en California. Estas plantas utilizan colectores cilindro parabólicos para convertir la energía solar en energía térmica. El aceite caliente generado se envía a un intercambiador de calor donde se produce vapor sobrecalentado que acciona un turbo-alternador, generando así energía eléctrica.
En España, se han desarrollado importantes avances en la energía termosolar. En 2009, se inauguró la planta termosolar Andasol-1 en Granada, la cual utiliza un campo solar de colectores cilindro parabólicos y un sistema de almacenamiento térmico mediante sales fundidas. Esta planta tiene una capacidad de 49,9 MV y logra una eficiencia anual media del 16% en la conversión de radiación solar a energía eléctrica.
Otras centrales solares destacadas son la PS10 y PS20, creadas por el grupo Abengoa Solar. La PS10 es la primera planta con tecnología de torre que produce electricidad de manera estable y comercial. La PS20 es la segunda planta del entorno con este sistema tecnológico. Ambas plantas abastecen a miles de hogares y contribuyen al ahorro de emisiones de CO
El futuro de la energía solar
Actualmente, se continúan las investigaciones y desarrollos en el campo de la energía termosolar. Aunque la construcción de una planta termosolar puede ser más costosa que una planta térmica contaminante, a largo plazo la energía solar se presenta como la única alternativa sostenible para revertir el efecto invernadero y preservar el medio ambiente.
Consultas habituales
- ¿Qué es la energía solar térmica?
- ¿Cuál es la diferencia entre la energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica?
- ¿Cuáles son las ventajas de la energía solar?
La energía solar térmica es aquella que transforma la energía solar en energía térmica, utilizada para generar calor o vapor que puede ser utilizado en diferentes procesos industriales.
La energía solar fotovoltaica convierte la luz solar directamente en electricidad, mientras que la energía solar térmica utiliza la radiación solar para generar calor o vapor, que posteriormente puede ser utilizado para generar electricidad.
Al ser una fuente renovable y limpia, la energía solar no emite gases contaminantes ni contribuye al cambio climático. Además, su utilización reduce la dependencia de los combustibles fósiles y ayuda a diversificar la matriz energética.
Tabla de plantas solares destacadas
| Planta | Tecnología | Capacidad | Ahorro de CO2 |
|---|---|---|---|
| Andasol-1 | Colectores cilindro parabólicos | 49,9 MV | 16% |
| PS10 | Torre | 5500 hogares | 6700 t/año |
| PS20 | Torre | 10 000 hogares | 12 000 t/año |
La energía solar ha sido descubierta y utilizada a lo largo de la historia de la humanidad. A pesar de haber sido opacada durante la Revolución Industrial, en la actualidad se ha vuelto a valorar y se han desarrollado tecnologías avanzadas para aprovechar su potencial como fuente de energía renovable. La energía solar térmica y fotovoltaica son dos formas de utilizar la energía solar de manera eficiente y sostenible, contribuyendo a la reducción de emisiones de gases contaminantes y a la preservación del medio ambiente.