Medio ambiente y ecología

¿Qué es la energía solar? – Definición, pros y contras

Por Rodrigo Ricardo

El sol

Imagina que eres una partícula vibrante que sale del sol, una partícula de energía súper pequeña llamada fotón . Viajas desde el sol hacia el resto del sistema solar . Usted y sus otros fotones amigos se unen para formar ondas electromagnéticas , que son ondas de energía que tienen una frecuencia establecida dentro del espectro electromagnético, como se ve aquí. La frecuencia de tus ondas determina qué tipo de energía electromagnética eres, y como vienes del sol, caes en el medio del espectro electromagnético. Esto significa que usted y los otros fotones son tipos específicos de energía electromagnética, llamada luz infrarroja, visible y ultravioleta.


Ondas dentro del espectro electromagnético
ElecSpec

Como eres una partícula de luz, viajas a la velocidad de la luz, y tus amigos y tú en la misma onda electromagnética tardan unos ocho minutos y medio en hacer el viaje de 93 millones de millas a la Tierra. Cuando usted y los otros fotones chocan con los átomos, hace que algunos de los electrones de esos átomos salten, emitiendo energía que se puede aprovechar para muchos usos aquí en el planeta Tierra. Echemos un vistazo más de cerca al sol como fuente de energía.

Energía solar

El sol es una estrella un millón de veces más grande que la Tierra. Eso significa que si la Tierra fuera la cabeza de un alfiler, el sol tendría aproximadamente el tamaño de una pelota de baloncesto.

El sol también es una bola de gas muy caliente. Su superficie es de aproximadamente 6.000 grados Celsius, y el sol se calienta aún más cuanto más te desplazas hacia su centro. Esto se debe a que un proceso, llamado fusión nuclear, tiene lugar en el centro del sol. La fusión nuclear es lo que sucede cuando los núcleos pequeños se fusionan para formar núcleos más pesados. El proceso requiere mucho calor, por lo que el sol es un lugar ideal para que ocurra. Este proceso también genera mucha energía. Puede recordar este término si nota que la palabra “nuclear” se refiere al núcleo de un átomo, y la palabra “fusión” se refiere a la unión o fusión de objetos. Entonces, la ‘fusión nuclear’ es literalmente núcleos que se fusionan en el calor extremo del sol, lo que resulta en la liberación de cantidades masivas de energía.

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La energía es la capacidad de realizar un trabajo y “solar” es una palabra latina para el sol. Entonces, podemos definir la energía solar como la energía obtenida del sol. Podemos poner esta energía a trabajar para nosotros de muchas maneras, desde calentar agua y espacios habitables dentro de nuestros hogares hasta generar energía eléctrica. La energía solar es un tipo de energía radiante, llamada así por las partículas vibratorias que ‘irradian’ el sol de las que hablamos anteriormente. La energía solar a veces se llama radiación solar por esta razón.

La energía solar también realiza otro tipo de trabajo que es más indirecto. Las plantas utilizan la energía del sol a través del proceso de fotosíntesis para crecer y, más indirectamente, comemos plantas como frutas y verduras para proporcionar energía a nuestro cuerpo. El sol es una parte tan importante de la vida en la Tierra que no sorprende que tantas películas de ciencia ficción del fin del mundo comiencen con el sol no haciendo su trabajo correctamente.

Pros y contras de la energía solar

Últimamente se ha hablado mucho sobre el uso de más energía renovable o fuentes de energía que puedan reponerse, como la energía eólica, solar e hidroeléctrica. A diferencia de las fuentes de combustible que producen carbono, como el carbón y el petróleo, podemos depender de fuentes renovables, como el sol y el viento, para seguir proporcionando energía sin que se agoten ni se agoten.

Si pudiéramos capturar toda la luz solar que brilla sobre la Tierra en solo una hora, podríamos suministrar energía al mundo durante todo un año. En una escala más pequeña, un simple trozo de tierra de tres pies por tres pies ubicado en un área soleada obtiene aproximadamente 2.000 kilovatios hora de energía solar durante un año.

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Tiene sentido, entonces, que tratemos de utilizar esta fuente de energía renovable ampliamente disponible . Otra ventaja que hace de la energía solar una fuente de energía deseable es el hecho de que no produce gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, que es un gas en la atmósfera que atrapa el calor y se cree que contribuye al cambio climático global. Sin embargo, la energía solar no es un desastre cuando se trata de suministrar energía al mundo. Perdemos mucha energía a través del proceso de recolección de rayos solares y la tecnología sigue siendo bastante cara.

Actualmente, solo podemos recolectar entre el 15 y el 20 por ciento de la energía disponible del sol. Si bien los científicos están trabajando para perfeccionar las células solares que pueden recolectar la energía del sol y convertirla en electricidad, las células solares siguen siendo bastante caras, desde los materiales hasta la instalación y el mantenimiento. Para aumentar los desafíos de la energía solar, es importante tener en cuenta que hay muchos lugares en la Tierra que no son constantemente soleados. También existe el molesto problema de que el sol solo brilla durante el día y no de noche, y debido a que la energía solar es difícil de almacenar, a menudo es necesario respaldar la energía solar con otras fuentes de energía.

Hay algunas perspectivas interesantes para la energía solar en nuestro horizonte. Por ejemplo, hemos tenido automóviles que funcionan con energía solar durante varios años, pero todavía son demasiado caros para ponerlos a disposición de una gran cantidad de conductores. Y, como los autos eléctricos, los autos que funcionan con energía solar están limitados por la corta duración de la batería y el acceso a una luz solar constante. Aún así, los científicos continúan buscando formas de hacer que la energía solar sea una opción más viable y eficiente.

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Resumen de la lección

Revisemos. Un fotón es una partícula de energía que proviene del sol. Muchos fotones se agrupan para formar ondas electromagnéticas , que son ondas de energía que se mueven hacia la Tierra y proporcionan calor y luz.

La energía solar es un tipo de energía radiante que viaja en ondas desde el sol a otras partes del sistema solar. La mayor parte de la vida en la Tierra, desde los humanos hasta las plantas, depende de la energía solar directa o indirectamente. Dado que la energía solar es un recurso renovable que no se agota cuando se usa, los científicos continúan desarrollando formas para que capturemos la energía solar y la convierta en energía utilizable. Por ejemplo, las células solares son un ejemplo de cómo podemos recolectar la energía del sol y convertirla en electricidad.

Aunque el sol genera una enorme cantidad de energía, la energía solar tiene algunos inconvenientes. Gran parte de la energía del sol se pierde cuando intentamos capturarla, y las células solares que se utilizan para convertir la energía solar en electricidad son caras. Además, la energía solar no se almacena fácilmente, por lo que cuando el sol no brilla, la fuente de energía no está disponible.

Los resultados del aprendizaje

Al completar esta lección, debería poder:

  • Definir fotones, ondas electromagnéticas y energía solar.
  • Entender cómo la vida en la Tierra depende de la energía solar.
  • Enumere las ventajas e inquietudes sobre el uso de la energía solar.

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