Energía solar: qué es, cómo funciona y sus ventajas

El Sol, nuestro astro rey, nos acompaña desde hace más de 5000 millones de años. Su intensidad aumenta en verano, y en zonas como el Mediterráneo contribuye a crear nuestro paisaje y clima tan característicos. Ahora bien, ¿te has parado a pensar en la gran fuente de energía natural que supone el Sol?

La energía solar en España representa cerca del 10% de la electricidad que se consume en el país, situándose en sexto lugar a nivel mundial y primero de Europa en cuanto a producción. La apuesta por la sostenibilidad de nuestro entorno contribuye a un progresivo ascenso en la generación y uso de esta energía.

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es la manera de aprovechar la energía proveniente del Sol para producir electricidad o generar calor. Se trata de una energía limpia e ilimitada que aprovecha las radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol y que llegan a la Tierra.

En el interior del Sol se dan presiones muy elevadas y temperaturas que superan los millones de grados. Estos fenómenos dan origen a procesos de fusión nuclear, donde los átomos de hidrógeno se fusionan originando un átomo de helio. La fusión libera una gran cantidad de energía al espacio y parte de ella llega hasta nuestro planeta.

Gracias a las placas solares (paneles fotovoltaicos) y a los colectores (placas térmicas) podemos transformar esa radiación en electricidad y calor.

Tipos de energía solar y cómo funcionan

De toda la energía liberada por el Sol tras la fusión nuclear, las ondas electromagnéticas llegan hasta nosotros mediante dos tipos principales de radiación:

• Radicación directa: la que vemos en áreas iluminadas directamente por el Sol.
• Radiación difusa: la que recibimos durante los días nublados, la dispersada por la atmósfera y la producida por el reflejo en el aire, polvo o distintas superficies.

Los paneles solares y los colectores son los que consiguen recoger parte de esa energía solar y transformarla en energía limpia y sostenible. Según la manera de aprovechar la energía solar, esta se clasifica en tres tipos diferentes: la energía solar térmica, la energía solar fotovoltaica y la energía solar pasiva.

Energía solar térmica

Es la energía solar transformada en energía calorífica o calor gracias a los colectores. En general, la energía solar térmica tiene un funcionamiento más sencillo que la energía fotovoltaica.

Los colectores, o placas solares térmicas, contienen en su interior un líquido que se calienta rápidamente cuando están expuestos a la radiación del Sol. Después, gracias al sistema de bombeo se transfiere la mezcla a un intercambiador de calor para aprovechar la energía para calentar el agua sanitaria y los circuitos de calefacción.

En general, los colectores son placas de color negro o azul que en su interior tienen una mezcla de agua y un anticongelante. Se utilizan principalmente para equipos de calefacción domésticos o climatización del agua en todo tipo de instalaciones, desde piscinas a edificios completos.

En algunos casos, estos sistemas se instalan acompañados de una pequeña placa fotovoltaica para producir la energía eléctrica que necesita el sistema de bombeo. De esta forma, se consigue un sistema que aprovecha aún más la energía solar.

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica permite obtener energía eléctrica gracias a la radicación del sol que interactúa con las células fotovoltaicas de las que está fabricada la placa solar. Puedes saber cómo funciona un placa solar fotovoltaica, aunque a continuación te recordamos el proceso de manera general.

La luz de Sol incide sobre esas células solares que están fabricadas con dos capas de silicio separadas por un material semiconductor. Una vez reciben el impacto de los fotones de los rayos de luz, un electrón se mueve de una de las capas de silicio (capa N) generando la corriente eléctrica, lo que se conoce como efecto fotovoltaico.

Las primeras placas solares eran capaces de generar poca energía eléctrica y se usaban principalmente en los satélites del espacio. Sin embargo, las recientes mejoras en eficiencia permiten su uso tanto en sistemas de autoconsumo eléctrico con placas solares, como en plantas de energía solar.

Energía solar pasiva

La energía solar pasiva consiste en aprovechar la luz del sol de forma directa, sin necesidad de una tecnología que actúe de intermediaria, al contrario de lo que sucede con las energías térmicas o fotovoltaicas.

Fue la primera forma en la que fuimos capaces de aprovechar la energía solar. Así, el secado tradicional de alimento expuesto al sol o la obtención de sal por evaporación de agua marina fueron los primeros ejemplos de aprovechamiento de la energía del Sol.

Actualmente, en la instalación de invernaderos o la construcción de viviendas ecológicas también se emplean un diseño y orientación inteligentes para aprovechar al máximo esta fuente de energía natural. Una muestra más de cómo se puede emplear la energía solar pasiva para reducir el gasto energético y mejorar nuestra calidad de vida. 

Curiosidad: Ya en el año 1866, Augustine Mouchot incluyó espejos en dentro de una caldera de metal con agua en su interior para recoger y concentran rayos del sol. Se trataba del primer colector parabólico que hacía funcionar un motor a vapor. 

Ventajas y desventajas

La energía solar se ha mostrado como una fuente energética en claro ascenso estos últimos años, al igual que muchas otras renovables. El avance tecnológico y la investigación son para maximizar sus ventajas y minimizar sus desventajas, de cara a un futuro más sostenible.

Desventajas de la energía solar

1. Coste inicial medio-alto: el coste de producción inicial es elevado, aunque una vez preparada la infraestructura necesaria la generación de energía se rentabiliza a corto plazo.
2. Energía de usos inmediato: otra desventaja de la energía solar es que es difícil de almacenar por lo que generalmente es de uso instantáneo. Aunque las tecnologías de baterías avanzan rápido, aún es difícil almacenar grandes cantidades de electricidad para su uso posterior.
   
3. Dependencia de la climatología. Como fuente de energía que depende directamente del Sol, la capacidad de producir depende enormemente de las estaciones, de las horas de luz durante el día y de la climatología del lugar donde se instalan las placas.
   

Ventajas de la energía solar

Energía inagotable: a nuestro sol le quedan más de 6.000 millones de años de vida, por lo que hablamos de una fuente de energía inagotable.

Fuente de energía sostenible: la producción de energía solar contribuye enormemente a la reducción de emisiones de CO2 y la protección del medio ambiente. Además, cada vez se están produciendo mayores avances en los procesos de reciclado de las placas después de su vida útil.

Electricidad más económica: aunque la inversión inicial tiene un coste, las mejoras en la eficiencia de las placas solares permiten que cada vez se amortice antes esa inversión. De esta manera, podemos obtener electricidad para el consumo cada vez con un menor coste.

Ayuda al desarrollo económico: la implementación de sistemas de aprovechamiento de energía solar no solo es una fuente de empleo cualificado para la sociedad. Además, contribuye a contar con un sistema energético más eficiente que permite mejorar la productividad de las empresas que utilizan este tipo de energía.

¿Cómo puedo consumir energía solar?

El interés por la energía solar, así como por otras renovables, refleja el cambio en los hábitos de consumo, así como la preocupación por el entorno en el que vivimos. Cada vez son más las personas que deciden consumir este tipo de energías aprovechando varias de las alternativas que tenemos a nuestra disposición:

• Sistemas de autoconsumo: consiste en instalar placas fotovoltaicas en nuestra vivienda. De esta manera podemos aprovechar las horas de Sol para generar parte o la totalidad de la electricidad que necesitamos en nuestro día a día. Actualmente hay sistemas realmente eficientes que nos permiten disponer de placas solares fotovoltaicas con muy baja inversión inicial.
• Tarifas de luz ecológicas: Para muchos usuarios es difícil instalar placas de forma individual y en muchas ocasiones tampoco se puede hacer de manera eficiente en una comunidad de vecinos. En estos casos la mejor alternativa es contar con una tarifa de luz ecológica que garantice que todo el suministro de electricidad proviene de fuentes renovables como la energía solar.

Los continuos avances en investigación hacen que la energía solar sea una alternativa cada vez más económica y eficiente. Es la gran apuesta por las energías verdes y limpias, como la energía solar, la que marca el camino que hemos emprendido en Endesa junto a ti para un mundo mucho más sostenible.