De acuerdo a estudios científicos, en los últimos años la demanda energética global ha aumentado considerablemente, lo que ha conllevado a una explotación más agresiva de los recursos ofrecidos por nuestro planeta. Esta sobreexplotación ha causado el agotamiento de estos recursos, tal es el caso de los combustibles fósiles que, de acuerdo a distintas investigaciones realizadas alrededor del mundo, están próximos a escasear lo que generaría un impacto de grandes proporciones en la economía mundial y en la sociedad.
La explotación masiva de estos recursos también ha afectado las partes que conforman el ecosistema y repercuten en la salud del ser humano, como ejemplo: un aumento del monóxido de carbono (CO), el cual se produce por la quema de combustibles como el carbón vegetal, que es sumamente tóxico debido a que causa graves afectaciones en el sistema respiratorio. Además, este compuesto también presenta un impacto en la atmósfera, ya que aumenta el efecto invernadero.
Por lo anterior, se ha creado la necesidad de encontrar una alternativa de obtención de energía que supla las necesidades energéticas sin que se generen efectos adversos sobre la salud y el medio ambiente. Por esta razón, la energía solar ha surgido como una alternativa renovable que está siendo ampliamente utilizada en el mundo y que se caracteriza por ser una de las formas de obtención de energía eléctrica menos contaminante, esto debido a que su principal fuente de energía es el sol. Cabe destacar, que la forma más común de obtención de este tipo de energía es a partir del uso de paneles solares.
¿Qué es la energía solar?
El funcionamiento del sol se podría asemejar al de una batería que constantemente proporciona una gran cantidad de energía, la cual es necesaria para la supervivencia de los seres vivos. Se estima que la cantidad de energía solar que llega a la tierra ronda los 367 W/m2 (vatios por metro cuadrado). Parte de esta energía se pierde así que en promedio, a la superficie de nuestro planeta, llegan aproximadamente 4 kWh/m2 de radiación solar. Actualmente esta energía puede utilizarse de diferentes maneras, las cuales son explicadas a continuación.
Energía solar pasiva: es aquella que aprovechamos directamente del sol para la iluminación y climatización de edificaciones.
Energía solar activa: la energía proveniente del sol se recolecta y es usada para calentar el agua de baño y, en general, como método de calefacción.
Energía solar térmica: además de ser almacenada, la energía solar se utiliza para transformar el agua en vapor capaz de mover unas turbinas, que a su vez mueven unos generadores, y permiten la producción de electricidad.
Energía solar fotovoltaica: a diferencia de la energía solar térmica, en este caso se transforma directamente la energía proveniente del sol en energía eléctrica. Esto se realiza a través de celdas fotovoltaicas y materiales semiconductores los cuales son capaces de producir energía eléctrica sin emitir algún tipo de contaminante o residuo.
Fuente: Mapas potencial solar fotovoltaico. Disponible en: https://solargis.com/file?url=download/World/World_PVOUT_mid-size-map_160x95mm-300dpi_v20191015.preview.jpg&bucket=globalsolaratlas.info
¿Qué son los paneles solares?
Los paneles solares son elementos compuestos por celdas fotovoltaicas las cuales son capaces de transformar la energía lumínica proveniente del sol, transformándola en impulsos eléctricos que luego son almacenados y convertidos en energía eléctrica. Estos paneles son fabricados en un formato de módulos independientes cuyo tamaño puede variar, permitiendo una mejor adaptabilidad al espacio en el que estos dispositivos son ubicados. A su vez, los paneles están constituidos de celdas solares.
Fuente: freepik. Recuperado de: https://www.freepik.es/vector-gratis/casa-sistema-celulas-solares-estilo-dibujos-animados-sol-sobre-fondo-cielo-prado_8917633.htm#query=paneles-solares-casa&position=5
¿Qué son las celdas solares fotovoltaicas?
Una celda solar es un dispositivo que hace parte de la unidad fundamental del sistema fotovoltaico y se caracteriza por ser capaz de generar una energía eléctrica de 0,5V (voltios) a 0,8V. Estos se conectan en serie o en paralelo para así obtener las corrientes que suministran la potencia esperada.
En la siguiente tabla, se destacan las ventajas y desventajas de los paneles solares según Orjuela. K y Hernan. J (2019).
Fuente: Evaluación técnico-financiera del uso de paneles solares en un sistema de bombeo mecánico, como estrategia para la optimización de la eficiencia y de los costos operativos (Bachelor’s thesis, Fundación Universidad de América). Disponible en: 52.0.229.99/bitstream/20.500.11839/7642/1/5102511-2019-2-IP.pdf
Para finalizar, los paneles solares se han convertido en una alternativa energética viable, ya que, al funcionar como una fuente de energía no contaminante e inagotable, permitiría suplir las necesidades energéticas del ser humano sin que afecte en gran manera al medio ambiente y a la salud de la sociedad. Sin embargo, el uso de esta tecnología aún está en desarrollo, debido a que su costo de producción sigue siendo elevado con respecto a las fuentes de energía convencionales (combustibles fósiles).
Además de su alto costo, los paneles solares cuentan con una eficiencia baja dependiendo de los cambios climáticos de la zona en la que se ubiquen y de los materiales en los cuales están fabricados. Estos factores impiden la implementación masiva de los paneles solares en el mundo puesto que afectan directamente la producción de energía. De ser solucionado estos inconvenientes, los paneles solares podrían convertirse en la principal fuente de energía de las sociedades futuras, eliminando así la dependencia de los combustibles fósiles, los cuales han sido la causa de los principales problemas ambientales y de salud que observamos en las diferentes ciudades.
Autores : Johnatan Orjuela, Fabien Morales y Nairo Ortiz
Profesor Asesor : Oscar E. Hernández B.
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