Energía Solar
El sol es una poderosa fuente de energía. La energía
solar es la fuente principal de vida en la Tierra y es el
origen de la mayoría de fuentes de energía renovables,
tanto de la energía eólica, la hidroeléctrica,
la biomasa, y la de las olas y corrientes marinas.
Todos los aspectos de nuestra vida diaria involucran el uso
de energía: el transporte, la producción de
alimentos y el abastecimiento de agua (bombeo), así
como la calefacción o el acondicionamiento de nuestros
hogares y oficinas. Para estos fines, los combustibles fósiles
tales como el petróleo, el carbón y el gas natural
son los más empleados, a pesar de que la energía
solar absorbida por la Tierra en un año equivale a
20 veces la energía almacenada en todas las reservas
de combustibles fósiles en el mundo y diez mil veces
superior al consumo actual.
La energía solar puede ser aprovechada de modos diversos.
Además de las formas simples empleadas para secar productos,
calentar agua o calefaccionar edificios (lo que se conoce
como energía térmica solar), podemos utilizar
la energía del sol para producir electricidad destinada
a hogares u oficinas, lo que se denomina electricidad solar
o energía fotovoltaica.
Qué hacer con la energía del Sol
Se puede obtener calor mediante colectores térmicos,
y electricidad a través de celdas fotovoltaicas, si
bien ambos procesos nada tienen que ver entre sí en
tecnología ni en aplicación. Fotovoltaica es
la energía solar producida por celdas fotoeléctricas,
capaces de convertir la luz en un potencial eléctrico
sin sufrir un efecto térmico (se aprovecha entre un
9% y un 14% de la energía del Sol). Por otra parte,
la energía térmica se logra con colectores solares
o placas solares térmicas, que convierten en calor
entre un 40% y un 60% de la materia prima recibida.
El colector solar está compuesto por cañerías
o superficies de cobre unidas entre sí por canales
paralelos de menor diámetro (cañerías
de cobre). Estos últimos llevan unas aletas de cobre
que transmiten el calor hacia el tubo, por el que circula
un fluido (normalmente agua con anticongelante) que lo transporta.
Para conseguir mayor rendimiento, todo el conjunto se apoya
sobre una lámina de cobre ennegrecida que actúa
como absorbedor de la energía. Todo este conjunto se
introduce en una caja, con un cristal en la cara superior
y un aislamiento en la cara inferior, que disminuye la pérdida
de energía hacia el exterior. Se estima que un sistema
de cuatro metros cuadrados de placa solar y un acumulador
(200 lts.) de la energía generada es suficiente para
cubrir el consumo de agua caliente de una familia de cuatro
personas.
La energía solar fotovoltaica se perfila hoy, además,
como una solución al problema de la electrificación
rural por sus ventajas respecto a otras alternativas: no contamina
ni produce ruidos, no necesita combustible ni mantenimiento,
y, aunque con menor rendimiento, los sistemas solares funcionan
también en días nublados, captando la luz que
se filtra a través de las nubes.
Energía barata, pero sólo a mediano
plazo
El principal problema en el aprovechamiento de la materia
prima irradiada por el sol es el factor económico.
Si bien el costo de un sistema convencional de gas o electricidad
para calentar agua es de un bajo costo inicial, estos sistemas
consumen energía que cada vez tendrá un mayor
valor. En el caso de una instalación de placas solares
con su acumulador de agua caliente para una familia de cuatro
personas, actualmente cuesta alrededor de US $1.000, pero
hay que tener presente que la cuenta del gas o electricidad
se debe pagar periódicamente, mientras que el suministro
de energía solar es gratuito. En estos casos se estima
que la recuperación de la inversión comienza
al tercer año de uso, para posteriormente amortizar
completamente la inversión manteniendo un gasto mínimo
en mantención y en energía auxiliar en climas
donde los inviernos son más fríos.
Además es posible que en el futuro las administraciones
gubernamentales, siguiendo el ejemplo de los países
desarrollados y como una manera de demostrar a estos nuevos
mercados una forma de conciencia frente al tema ambiental,
brinden un apoyo por intermedio de incentivos del tipo tributario
o con rebajas de los permisos municipales para impulsar a
los usuarios de este tipo de instalaciones solares.
Para relanzar la energía solar
• Utilizar láminas y conductos de cobre que
tienen una mayor conducción térmica que el acero,
especialmente en la fabricación de la placa intercambiadora
donde el cobre transmite energía solar al fluido y
para una mayor absorción del calor solar al cobre se
oxida de color negro sin necesidad de pinturas.
• Perfeccionar los controles de calidad de colectores
solares y módulos fotovoltaicos para, más que
garantizar un mayor rendimiento, lograr una durabilidad de
al menos treinta años con un mínimo mantenimiento.
• Contemplar en las normas de edificación la
posibilidad de una futura instalación solar. Así,
se habilitarían superficies libres bien orientadas,
e, incluso, se facilitaría una preinstalación
durante la propia construcción del edificio o vivienda.
• Incorporar en los nuevos edificios colectores de energía
solar para, al menos, el calentamiento del agua y la electrificación
básica (iluminación de emergencia o bien en
áreas de estacionamientos subterráneos).
• Ofrecer al usuario la oportunidad de autogenerar,
al menos, parte de la energía eléctrica que
consume, posibilitando la instalación de módulos
fotovoltaicos conectados directamente a la red de distribución
eléctrica.
• Potenciar una educación ciudadana tendente
a frenar el creciente consumo energético.
• Al efectuar comparaciones de rentabilidad económica
de la energía solar frente a otras alternativas, hacerlo
en toda su dimensión, es decir, sin olvidar los costos
sociales y de prevención de riesgos de algunas instalaciones
(por ejemplo, las centrales térmicas), que se presentan
como más económicas que la alternativa solar.
Autor: Dario Rodríguez Panebianco
Arquitecto
Oficina de Asistencia Técnica
Procobre Chile
EL COBRE EN LA ENERGIA SOLAR
El sol es, desde los albores de la historia, una fuente inagotable
de recursos para el hombre y el resto de los seres vivos.
Sin embargo, es posible preguntarse si la espectacular revolución
tecnológica que vivimos desde hace algunas décadas
ha servido para algo en el aprovechamiento de esta incomparable
opción energética, especialmente frente al creciente
desgaste e incertidumbre en los precios de las fuentes de
energía tradicionales.
En los últimos tiempos se ha venido produciendo un
aumento notable de instalaciones de energía solar térmica
a causa, por una parte, de la sensibilidad creciente de la
sociedad desarrollada hacia la necesidad de sustituir los
combustibles fósiles y, por otra, de avances en los
sistemas, que permiten mejorar la calidad y reducir los costos.
El calentamiento de agua mediante energía solar, más
allá de ser una alternativa ecológica, se ha
convertido en una tecnología económicamente
atractiva y competitiva.
El cobre participa en todo el proceso de 'cosechar' energía
solar, desde la construcción de los absorbedores que
captan y transfieren la energía hasta la conducción
de fluidos a altas temperaturas, y mantiene óptimas
condiciones de higiene en las tuberías gracias a sus
condiciones físicas y a su acción bactericida.
Las ventajas de esta fuente de energía son apabullantes:
es limpia e inagotable. Y puede, por tanto, liberarnos de
la dependencia del petróleo y de otras alternativas
menos seguras (centrales nucleares) y más contaminantes
(centrales térmicas). Su principal punto débil
es que la radiación solar en invierno (cuando más
energía necesitamos) es menor. Por otro lado, se hace
imprescindible desarrollar la tecnología de captación,
acumulación y distribución de energía
solar para que pueda ser competitiva frente al resto de opciones
energéticas que se ofrecen al usuario.
Energía Solar Térmica en Europa
La energía solar térmica está experimentando
un gran auge en Europa, la superficie total de colectores
instalados a finales del 2000 ascendió a 10.4 millones
de metros cuadrados, lo que supone un aumento respecto de
1999 de un 9.7 % en la producción de agua caliente.
De la superficie anteriormente mencionada, se debe destacar
que tan sólo tres países; Alemania, Grecia y
Austria, participan del 75.3 % del total de la superficie
instalada. España, pese a lo que se podría pensar
debido a la inmejorable situación climática
para la aplicación de esta tecnología, se encuentra
en sexta posición en cuanto a superficie instalada
se refiere, aunque si se tiene en cuenta la población,
quedaría relegada al octavo lugar en cuanto a metros
instalados por habitantes.
Se encuentran por delante países tales como Alemania,
Austria, Noruega, Dinamarca, con clima continental, en principio
menos propicio para aprovechar la energía solar térmica
y que requieren colectores de mayor eficiencia (tubos de vacío)
y otros países con climas más benignos tales
como Grecia, Francia y Portugal.
El incremento tan espectacular de superficie instalada se
debe, sin duda alguna a la aparición de programas estatales
y autonómicos destinados a promocionar el uso de energías
renovables y la diversificación de energía.
Cabe destacar en este sentido la puesta en marcha por el gobierno
alemán del programa "Solar na klar" (solar
¡sí claro!) que ambiciona alcanzar la cifra de
55 millones de metros cuadrados al final del año 2010.
(esto nos hace recordar una similar campaña europea
de los años '80 que decía 'nuclear?, no gracias').
En España se encuentra en funcionamiento el programa
PROSOL promovido por la Junta de Andalucía. El objetivo
de la Comisión Europea es el de alcanzar los 100 millones
de m2 instalados en el año 2010 (Libro Blanco de las
Energías Renovables, diciembre 1997) aunque con la
tendencia actual, todo parece indicar que no se alcanzarán
dichas previsiones.
Fuente: Revista ERA SOLAR nº 98
