¿Cómo funciona la energía solar?

Hay varios métodos diferentes que pueden usarse para hacer que la energía solar funcione. En el sentido más amplio, casi toda la energía en la Tierra puede atribuirse técnicamente a la energía solar, pero la mayor parte sería difícil de aprovechar para uso humano. Es la implementación de tecnología como colectores de calor y sistemas fotovoltaicos lo que hace que la energía solar funcione para los humanos de manera práctica. Parte de esta tecnología se implementa a escala industrial, mientras que otra tecnología está diseñada específicamente para uso personal.

Los dos productos principales que produce el sol son la luz y el calor. Como tal, no es sorprendente que las tecnologías utilizadas para hacer que la energía solar funcione se centren en aprovechar estas dos áreas. Los calentadores de agua solares utilizados en aplicaciones residenciales a menudo aprovechan los colectores de calor, como un ejemplo. Alternativamente, los sistemas fotovoltaicos, o paneles solares, recogen la luz y la convierten en electricidad.

Al igual que con cualquier tipo de energía, la energía solar solo puede funcionar cuando se puede convertir adecuadamente de alguna manera. Ya sea con plantas a través de un proceso natural de fotosíntesis, o mediante ingeniería humana, la conversión ocurre en algún proceso. La entropía, o la segunda ley de la dinámica térmica, establece que en cualquier conversión, la energía potencial en el estado inicial siempre será mayor que la energía potencial en el estado convertido. Por lo tanto, los proyectos de energía solar buscan encontrar formas de convertir esa energía de la manera más eficiente posible.

Para la producción solar industrial, los colectores de calor parecen estar donde está la mayor parte del foco. Estos sistemas a menudo se colocan en líneas y parecen algo como canales curvos. Los rayos del sol golpean la superficie altamente reflectante de los canales, que concentran el calor en un conducto ubicado justo en frente de los reflectores. Dentro de ese tubo hay un líquido que se calienta a niveles muy altos, a menudo más de 5,400 grados Fahrenheit (más de 3,000 grados Celsius).

Sin embargo, todavía se necesita un proceso de conversión para que este tipo de energía solar funcione. El líquido calentado se transfiere a otra ubicación, donde produce vapor. El vapor se utiliza para hacer girar las turbinas, que es directamente responsable de producir la electricidad. Esta electricidad se coloca en una red para que pueda ser entregada al usuario final.

La energía fotovoltaica es otro método utilizado para hacer que la energía solar funcione en una aplicación práctica. Algunos materiales pueden producir una chispa eléctrica cuando son golpeados por la luz. Esa electricidad puede almacenarse en baterías o usarse directamente. Así es como funcionan la mayoría de los productos de luz con energía solar, aunque los lúmenes producidos en estas luces generalmente no son tan altos como el uso de electricidad de métodos más convencionales. Esta tecnología avanza rápidamente y se vuelve más eficiente cada año.