Energía solar
La energía solar es la luz radiante y el calor del sol que se aprovecha mediante una variedad de tecnologías, como la energía solar para generar electricidad, la energía solar térmica, incluido el calentamiento solar de agua , y la arquitectura solar . [1] [2]
Es una fuente esencial de energía renovable , y sus tecnologías se caracterizan ampliamente como solar pasiva o solar activa, dependiendo de cómo capturan y distribuyen la energía solar o la convierten en energía solar. Las técnicas solares activas incluyen el uso de sistemas fotovoltaicos , energía solar concentrada y calentamiento solar de agua para aprovechar la energía. Las técnicas solares pasivas incluyen orientar un edificio hacia el Sol, seleccionar materiales con masa térmica favorable o propiedades de dispersión de la luz y diseñar espacios que hagan circular el aire de forma natural .
La gran cantidad de energía solar disponible la convierte en una fuente de electricidad muy atractiva. En 2021, Carbon Tracker Initiative estimó que el área de tierra necesaria para generar toda nuestra energía solo a partir de energía solar era de 450,000 km 2 , o aproximadamente lo mismo que el área de Suecia , o el área de Marruecos , o el área de California (0.3% del Área terrestre total de la Tierra). [3]
En 2011, el Organismo Internacional de Energía dijo que "el desarrollo de tecnologías de energía solar asequibles, inagotables y limpias tendrá enormes beneficios a largo plazo. Aumentará la seguridad energética de los países al depender de un recurso autóctono, inagotable y, en su mayoría, independiente de las importaciones. , mejorar la sustentabilidad , reducir la contaminación , bajar los costos de mitigar el calentamiento global … Estas ventajas son globales ”. [1]
La Tierra recibe 174 petavatios (PW) de radiación solar entrante ( insolación ) en la atmósfera superior . [4] Aproximadamente el 30% se refleja en el espacio, mientras que el resto es absorbido por las nubes, los océanos y las masas de tierra. El espectro de luz solar en la superficie de la Tierra se distribuye principalmente en los rangos visible e infrarrojo cercano con una pequeña parte en el ultravioleta cercano . [5] La mayor parte de la población mundial vive en áreas con niveles de insolación de 150 a 300 vatios / m 2 , o de 3,5 a 7,0 kWh / m 2 por día. [6]
La radiación solar es absorbida por la superficie terrestre, los océanos, que cubren aproximadamente el 71% del planeta, y la atmósfera. El aire caliente que contiene agua evaporada de los océanos se eleva, lo que provoca la circulación o convección atmosférica . Cuando el aire alcanza una gran altura, donde la temperatura es baja, el vapor de agua se condensa en nubes, que llueven sobre la superficie de la Tierra, completando el ciclo del agua . El calor latente de la condensación del agua amplifica la convección, produciendo fenómenos atmosféricos como viento, ciclones y anticiclones . [7] La luz solar absorbida por los océanos y las masas de tierra mantiene la superficie a una temperatura media de 14 ° C. [8] Porfotosíntesis , las plantas verdes convierten la energía solar en energía almacenada químicamente, que produce alimentos, madera y la biomasa de la que se derivan los combustibles fósiles. [9]
