La energía solar es una fuente de energía renovable que se obtiene del sol. A diferencia de los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas natural, la energía solar no se basa en la quema de materiales orgánicos para generar energía. En cambio, aprovecha la radiación solar y la convierte en electricidad o calor.
¿Qué tipo de combustible es la energía solar?
La energía solar no se considera un combustible en sí misma, ya que no se quema para obtener energía. En cambio, la radiación solar se utiliza para generar electricidad a través de paneles solares fotovoltaicos o para calentar agua y generar calor a través de paneles solares térmicos.
Los combustibles solares son aquellos que se producen a partir de sustancias comunes, como el agua y el dióxido de carbono, utilizando la energía del sol. Estos combustibles solares podrían ser una fuente abundante de energía sostenible, almacenable y portátil.
¿Cómo se producen los combustibles solares?
Una de las formas de producir combustibles solares es a través de la fotosíntesis artificial. Este enfoque imita el proceso de la fotosíntesis natural de las plantas, utilizando agua, dióxido de carbono y luz solar para generar combustible.
Existen varias opciones para producir combustibles solares, como la producción de hidrógeno a partir de la división del agua utilizando energía solar, o la producción de alcoholes como el etanol y el metanol mediante la reducción del dióxido de carbono con hidrógeno utilizando energía solar. También se pueden crear combustibles menos convencionales, como la amoníaco y la hidracina, utilizando energía solar para reducir el nitrógeno con hidrógeno.
Contribuciones de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos a los Combustibles Solares
La Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos ha estado estudiando la fotosíntesis natural y artificial durante más de 40 años. Esta oficina es uno de los mayores impulsores de la investigación fundamental en combustibles solares, financiando investigadores individuales, equipos de investigación pequeños y centros multidisciplinarios más grandes.
Gracias al apoyo a largo plazo, los científicos han logrado avances significativos en la comprensión de los principios fundamentales y los componentes necesarios para la producción de combustibles solares. Sin embargo, todavía quedan muchas preguntas sin respuesta para convertir estos combustibles en una realidad comercial.
Algunas de las preguntas que los científicos se plantean son: cómo controlar las vías de reacción química para producir selectiva y eficientemente los combustibles deseados, cómo predecir y diseñar componentes con una larga vida útil y la actividad deseada, si se pueden utilizar interacciones únicas entre la luz y la materia para generar combustibles eficientes y selectivos, y cómo identificar y controlar los procesos individuales que afectan la función de los componentes integrados para la producción de combustibles solares.
Datos sobre los Combustibles Solares
- La cantidad de energía solar que llega a la superficie de la Tierra en una hora es suficiente para satisfacer el consumo mundial de energía durante todo un año.
- Melvin Calvin, apoyado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, recibió el Premio Nobel de Química en 1961 por descubrir el mecanismo que la naturaleza utiliza durante la fotosíntesis para convertir el dióxido de carbono en compuestos ricos en energía.
Recursos y Términos Relacionados
Los términos científicos pueden resultar confusos. DOE Explains ofrece explicaciones sencillas de palabras clave y conceptos en ciencias fundamentales. También describe cómo estos conceptos se aplican al trabajo que realiza la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos para ayudar al país a destacar en la investigación en todos los ámbitos científicos.