La recolección y la conversión de energía solar implican varios pasos clave:
1. Captura de la luz solar:
* Células fotovoltaicas (PV): Estas células, hechas de silicio, usan el efecto fotoeléctrico para convertir la luz solar directamente en electricidad. Cuando la luz solar ataca la celda, los fotones soltan electrones, creando una corriente eléctrica. Así es como funcionan los paneles solares.
* coleccionistas térmicos solares: Estos dispositivos usan la luz solar para calentar un líquido (agua o aceite), que luego se usa para varios fines. Hay varios tipos:
* coleccionistas de placa plana: Estos se usan comúnmente para calentar el agua en los hogares. Consisten en una placa de color oscuro cubierto de vidrio, que absorbe la luz solar y calienta el fluido que lo pasa.
* Concentrando coleccionistas: Estos usan espejos o lentes para concentrar la luz solar en un área más pequeña, logrando temperaturas más altas. Estos se utilizan para procesos industriales y generación de energía.
2. Conversión a energía utilizable:
* sistemas fotovoltaicos (PV):
* Corriente directa (DC) a la corriente alterna (AC): Los paneles solares generan electricidad DC, que no es adecuada para la mayoría de los electrodomésticos. Un inversor convierte DC a AC, lo que lo hace compatible con la cuadrícula de energía.
* Sistemas atados a la cuadrícula: Estos sistemas se conectan a la red eléctrica, alimentando el exceso de electricidad hacia ella.
* Sistemas fuera de la red: Estos sistemas son independientes de la red y usan baterías para almacenar exceso de energía solar para su uso posterior.
* Sistemas térmicos solares:
* Aplicaciones de calefacción: El líquido caliente de los colectores térmicos solares se puede usar para la calefacción de agua, el calentamiento de espacio e incluso los cultivos de secado.
* Generación de energía: La energía solar concentrada (CSP) utiliza el calor de los coleccionistas térmicos solares para producir vapor, lo que impulsa las turbinas para generar electricidad.
En resumen:
* Photovoltaic (PV): Luz solar → electrones (electricidad) → DC → AC (para usar).
* Solar térmico: Luz solar → fluido de calor → agua caliente/calor/vapor (para varias aplicaciones).
Ventajas de la energía solar:
* Renovable y sostenible: La luz del sol es un recurso inagotable.
* Energía limpia: La producción de energía solar no libera emisiones dañinas.
* rentable: Los paneles y sistemas solares se están volviendo cada vez más asequibles.
* Independencia energética: La energía solar puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
Desafíos de la energía solar:
* Fuente de energía intermitente: La energía solar solo está disponible durante las horas del día.
* Dependencia del clima: La cubierta de la nube y otras condiciones climáticas pueden afectar la producción de energía solar.
* Requisitos de tierra: Las plantas de energía solar a gran escala requieren un área de tierra significativa.
* Desafíos de almacenamiento: Almacenar la energía solar de manera eficiente sigue siendo un desafío.
A pesar de los desafíos, la energía solar es una fuente prometedora de energía renovable con el potencial de desempeñar un papel importante en la abordación de las necesidades de energía global.
