Cómo se produce la energía eléctrica (Parte 3)

El sol puede ser nuestra gran fuente de energía limpia, renovable y barata. Hay que aprovechar los más de cinco mil millones de años de vida que le quedan. Te explicamos cómo se transformarn los rayos solares en electricidad para tus enchufes.

Proseguimos nuestro curso acelerado para aprender de dónde viene la electricidad. La lección de hoy es un monográfico sobre el Sol, el mayor generador de energía jamás conocido.

¿Cómo se transforman sus rayos en la luz de las bombillas? ¿Magia? No. Es solo ciencia.

Nos vamos a centrar en la solar fotovoltaica, que es la más empleada y transforma directamente la radiación en electricidad. Pero también existe la termosolar, que utiliza el calor del sol para subir la temperatura del agua hasta generar vapor que mueve una turbina.

La energía fotovoltaica

Para transformar la luz del sol en energía hacen falta unas láminas metálicas semiconductoras: las células fotovoltaicas.

Estas células tienen una o varia capas de un material semiconductor y están recubiertas de un vidrio transparente que deja pasar la radiación y minimiza las pérdidas de calor.

Los paneles solares que se ven en los tejados de muchas casas están formados por estas células fotovoltaicas. Aunque su instalación pueda parecer costosa, los datos dicen que la compra se amortiza, con ahorros de en torno al 30% del consumo que a largo plazo (25 años) suponen pagar entre 20.000 y 30.000€ menos. Otra de sus ventajas es que no necesitan un gran mantenimiento.

El poder del sol convertido en electricidad

Los rayos solares están compuestos por fotones que llegan a las células fotovoltaicas de la placa, generando un campo de electricidad entre ellas y, por tanto, un circuito eléctrico. Cuanto más intensa sea la luz, mayor será el flujo de electricidad.

Las células fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad en forma de corriente continua y con una graduación que varía entre los 380 y los 800 voltios. Para mejorar el resultado obtenido se utiliza un inversor que trasforma esta energía en corriente alterna, que es la que utilizamos en nuestras casas.

Finalmente, esta corriente alterna pasa por un contador que la cuantifica y la suministra a la red general de electricidad.

¿De dónde vienen las células fotovoltaicas?

El padre de esta energía fue el físico francés Edmond Becquerel, que con tan solo 19 años construyó la primera célula fotovoltaica del mundo en 1839.

Poco después, en 1883, fue el inventor estadounidense Charles Fritts quien desarrolló la primera célula sólida mediante el recubrimiento de selenio semiconductor con una fina capa de oro para formar las uniones. Su dispositivo solo obtuvo un 1% de eficiencia, pero su estructura dio paso a lo que hoy en día es la transformación de energía solar sostenible.

La solar fotovoltaica será la fuente de energía eléctrica más barata del mundo.

Usos de la energía solar

La electricidad producida por células fotovoltaicas puede ser empleada en:

• Una instalación aislada. La energía solar suministra electricidad a lugares de difícil acceso, donde por ejemplo no se ha desplegado el tendido eléctrico. Esta electricidad es destinada al autoconsumo.
• Una instalación vinculada a la red. La energía producida se vierte a la red eléctrica como si fuera una planta generadora más. Mientras, el propietario sigue comprando la energía eléctrica consumida al tiempo que vende lo producido.
• Satélites. Orbitan alrededor de la Tierra y cuentan con paneles solares en su estructura para aprovechar la energía que proporciona el cercano Astro Rey.
• Estructuras independientes. Gracias a los paneles solares muchas pequeñas infraestructuras pueden beneficiarse y autoabastecerse por sí mismas de energía: repetidores de radio y televisión, postes SOS de carreteras, radares, estructuras militares, puestos de vigilancia forestal, centrales de conmutación…

El futuro es solar 

Según la Agencia Internacional de la Energía, la solar fotovoltaica se convertirá en la fuente de energía eléctrica más barata en muchos países durante las próximas décadas. Además, los sistemas fotovoltaicos cuentan con una vida útil de largo recorrido, ya que se estima que aguanten una media de 30 años (con un rendimiento por encima del 80% del inicial una vez transcurridos 25 años). Y por si esto fuera poco, todos sus componentes pueden ser reciclados. 

Si hablamos de inconvenientes, la intermitencia (¡malditas nubes! ¡maldita noche!) y los problemas de almacenamiento son las principales desventajas de la energía solar. Sin embargo, la bendita tecnología va camino de poner remedio a estos problemas, desarrollando baterías cada vez más duraderas e investigando cómo instalar paneles allí donde siempre brilla el sol... En el espacio sideral. 

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Una instalación fotovoltaica cuenta con una vida media de 30 años.