Energía solar

La energía solar es la energía que procede de la radiación electromagnética emitida por el Sol, generada por reacciones de fusión nuclear en su interior. Es la fuente primaria de casi toda la energía de la Tierra: calienta el planeta, mueve el clima y el ciclo del agua, y alimenta la fotosíntesis, de la que dependen casi todos los seres vivos. Además, puede aprovecharse tecnológicamente para producir electricidad y calor, lo que la convierte en una de las energías renovables más importantes.

¿Qué es la energía solar?

El Sol convierte cada segundo millones de toneladas de hidrógeno en helio, y libera una enorme cantidad de energía que viaja por el espacio como radiación: luz visible, ultravioleta e infrarroja. En el exterior de la atmósfera terrestre llega una potencia media de unos 1.361 vatios por metro cuadrado (la llamada constante solar). Una parte se refleja o se absorbe en la atmósfera, y el resto alcanza la superficie, donde se transforma en calor o se aprovecha en procesos biológicos.

Se considera renovable porque su disponibilidad no se agota en una escala de tiempo humana, y limpia porque su aprovechamiento no emite gases de efecto invernadero durante la operación.

La energía solar y los seres vivos

Antes de ser una tecnología, la energía solar es la base de la vida. Las plantas, las algas y las cianobacterias capturan la luz con la clorofila y la usan en la fotosíntesis para convertir dióxido de carbono y agua en glucosa y oxígeno. Esa energía química pasa a los herbívoros, a los carnívoros y a los descomponedores a través de las cadenas tróficas. Por eso se dice que el Sol es la fuente de energía de casi todos los ecosistemas; solo algunos, como los de las chimeneas hidrotermales, se sostienen con quimiosíntesis.

La radiación solar también determina los climas, los biomas, las estaciones y el ciclo del agua, factores que condicionan la distribución de los organismos.

Tipos de aprovechamiento de la energía solar

Energía solar fotovoltaica

Convierte la luz directamente en electricidad mediante células fotovoltaicas, habitualmente de silicio. Funciona por el efecto fotovoltaico, descrito por Edmond Becquerel en 1839: los fotones liberan electrones en un material semiconductor y generan una corriente eléctrica. La primera célula solar de silicio práctica se presentó en los laboratorios Bell en 1954. Los paneles comerciales actuales suelen convertir entre un 18 % y un 23 % de la luz incidente en electricidad.

Energía solar térmica

Aprovecha la radiación para calentar un fluido, normalmente agua, que se usa en agua caliente sanitaria, calefacción o procesos industriales. Los captadores solares planos y los de tubos de vacío son los más habituales en edificios.

Energía solar termoeléctrica (de concentración)

Usa espejos que concentran la radiación para calentar un fluido a alta temperatura, cuyo vapor mueve una turbina y genera electricidad. Algunas plantas almacenan calor en sales fundidas para seguir produciendo tras la puesta de sol, como la central Gemasolar, en Sevilla.

Energía solar pasiva

Es la que se aprovecha mediante el diseño del edificio, sin dispositivos mecánicos: orientación, ventanas, aislamiento y materiales que acumulan calor. Es la base de la arquitectura bioclimática.

Ventajas y desventajas

Ventajas

• Recurso inagotable, abundante y disponible en casi todo el mundo.
• No emite gases de efecto invernadero durante su funcionamiento.
• Permite el autoconsumo y reduce la dependencia de combustibles importados.
• Instalaciones modulares: desde una calculadora hasta una gran planta.
• Costes de producción muy reducidos en las últimas décadas.

Desventajas

• Es intermitente: depende de la hora, la estación y la nubosidad, por lo que requiere almacenamiento o respaldo.
• Las grandes plantas ocupan mucho terreno y pueden afectar a hábitats si no se planifican bien.
• La fabricación de paneles consume energía y materias primas, y exige un reciclaje adecuado al final de su vida útil.

La energía solar en España

España es uno de los países europeos con mayor irradiación solar, especialmente en el sur y el interior peninsular. Cuenta con centros de investigación de referencia, como la Plataforma Solar de Almería, y el autoconsumo fotovoltaico y las grandes plantas se han expandido con fuerza en los últimos años. Para consultar datos de potencia instalada conviene acudir a fuentes oficiales actualizadas, como Red Eléctrica.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Twidell, J. y Weir, T. (2015). Renewable Energy Resources (3.ª ed.). Routledge.
• Campbell, N. A. y Reece, J. B. (2007). Biología (7.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
• Duffie, J. A. y Beckman, W. A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes (4.ª ed.). Wiley.