¿Cuál es el futuro de la energía solar?
En el siglo XXI, la energía solar ya se ha convertido en parte de la vida diaria. Desde piscinas solares con calefacción hasta casas con energía solar, hay muchos ejemplos que demuestran la aplicación útil del poder limpio, seguro y sostenible del sol. A medida que la preocupación crece sobre los efectos de la quema de combustibles fósiles y la posibilidad de agotar las fuentes de energía no renovables, el futuro de la energía solar parece brillante. A partir de 2013, la tecnología no está exenta de problemas, y hasta ahora, las aplicaciones han sido en su mayoría a una escala relativamente pequeña, pero se está realizando una gran cantidad de investigación en esta área, y ha habido una serie de desarrollos muy prometedores.
aprovechando la energía solar
El sol es potencialmente una gran fuente de energía renovable y limpia. Algunos estiman que la luz solar podría producir 10,000 veces más poder que la tierra utilizada a principios del siglo XXI. Sin embargo, existen desafíos tecnológicos importantes para aprovechar esa energía de manera efectiva. Hay una serie de diferentesLas tecnologías NT disponibles, y en desarrollo, que usan la luz solar para proporcionar energía.
La luz solar se puede usar simplemente para calentar el agua que luego se usa para proporcionar calentamiento central para hogares. Alternativamente, se puede usar para generar electricidad utilizando células fotovoltaicas (PV) dispuestas en paneles solares. Un tercer método es concentrar la luz solar en un objetivo para generar calor, que puede usarse directamente con fines industriales, o para proporcionar electricidad.
paneles solares
Estos paneles dependen del efecto fotoeléctrico, donde ciertas sustancias producen una pequeña corriente eléctrica cuando se exponen a la luz. Las células fotovoltaicas se construyen para explotar este efecto, y los paneles solares consisten en grandes conjuntos de estos dispositivos posicionados para recibir la mayor cantidad de luz solar posible. Juntos, pueden generar cantidades significativas de electricidad. Aunque, a partir de 2013, son relativamente ineficientes, normalmente HAVE MUY BAJOS COSTOS DE CORRE Y MANTENIMIENTO, y puede ser muy efectivo para proporcionar energía para los hogares. Se está produciendo una gran cantidad de investigación para mejorar la eficiencia y construir células a partir de materiales más baratos.
.La mayoría de los paneles solares consisten en células fotovoltaicas cristalinas de silicio, que son 18-24% eficientes para convertir la luz solar en electricidad. Sin embargo, se están investigando varias alternativas. Las células de película delgada se pueden hacer a partir de una variedad de materiales. Aunque actualmente son menos eficientes que las células fotovoltaicas estándar, son livianos, flexibles y más baratos de fabricar. Las células multijunción pueden lograr una eficiencia de más del 43%. Están estructurados para que se ajusten diferentes partes de la célula para capturar la luz solar en rangos de longitud de onda específicos, en lugar de tener un solo receptor que pierda una parte de la energía disponible.
Otra área prometedora es la célula solar sensibilizada (DSSC), a veces llamada la célula Gratzel, después de Michael Gratzel, quien primero DLo desarrolló en la década de 1990. Estos usan un tinte para capturar energía solar y producir un flujo de electrones, que se reponen a través de una capa de electrolitos líquido a continuación. Aunque potencialmente baratos de producir, son solo aproximadamente un 12% eficientes, y hay problemas con la durabilidad que pueden afectar el uso comercial. Por ejemplo, el líquido puede congelarse en condiciones de frío o expandirse cuando está caliente, y puede filtrarse. Los investigadores han desarrollado una versión de la celda en la que el problemático electrolito líquido se reemplaza con un material sólido, que se abre el camino para paneles solares baratos y duraderos.
Además del desarrollo de células fotovoltaicas más baratas y eficientes, una parte importante del futuro de la energía solar radica en la construcción de nuevos edificios y la modernización de muchos más antiguos. Algunos expertos predicen que la mayoría, si no todos, los nuevos edificios tendrán paneles solares instalados en los techos. Dado que estos también se ajustan fácilmente, muchos edificios más antiguos pueden recibir actualizaciones para ejecutarse con energía desdeel sol. Los expertos y los ambientalistas esperan que los gobiernos fomenten la construcción de energía verde a través de generosos incentivos fiscales, exenciones y subvenciones para el uso de energía alternativa.
Los paneles solares en un techo pueden, en algunas áreas, proporcionar todas o la mayoría de las necesidades de energía de un hogar. Sin embargo, en los casos en que las personas viven en alojamiento de varios pisos, la cantidad de espacio en el techo es muy pequeña en comparación con el número de casas. Si bien las aplicaciones pequeñas, individuales, pueden quitar parte de la tensión de la red eléctrica, si el sol debe proporcionar las necesidades de energía de las ciudades e industrias, su futuro debe estar en grandes estaciones de generación de electricidad con energía solar.
El mayor problema que enfrenta el aprovechamiento de la energía solar usando células fotovoltaicas es el espacio requerido para construir las centrales eléctricas. Una planta se compone de miles de paneles solares, no muy diferente de los actualmente instalados en casas de energía alternativas. Debido a esto, requieren un área consistentemente soleada y una cantidad considerable de espacio. CuEn cuanto a la uno de las centrales eléctricas más grandes del mundo cubre más de 10 millas cuadradas (16.9 km
Alternativas a los paneles solares
Existen otras posibilidades para el arnés a gran escala del poder del sol. Un ejemplo es concentrar la tecnología de energía solar (CSP). En lugar de generar electricidad directamente, estos concentran la luz solar para calentar el agua, proporcionando vapor para conducir una turbina que produce electricidad al igual que una planta de energía convencional. Pueden consistir en matrices de espejos parabólicos que enfocan la luz solar en un tubo lineal lleno de líquido. Alternativamente, el calor del sol puede centrarse en un espejo parabólico para calentar un fluido que impulsa un motor Stirling, que proviDes la energía mecánica para la generación de electricidad.
Otro sistema probado es la "torre de energía", en la que una variedad de espejos planos de seguimiento solar enfoca el calor del sol en un recipiente de líquido que se usa para proporcionar vapor para un generador. Están en funcionamiento varias plantas, produciendo 10-20 megavatios de electricidad. Las plantas futuras pueden entregar hasta 200 megavatios.
El futuro
Una tendencia alentadora relacionada con el futuro de la energía solar es que muchos de los mayores innovadores del mundo eligen enfocar sus talentos y fondos en mejorar la tecnología de energía alternativa. Muchos esquemas de premios, financiados por varios gobiernos de todo el mundo, se centran en proporcionar energía solar económicamente y a gran escala. En muchos países, los ciudadanos reciben incentivos financieros para cambiar a fuentes de energía "verdes" e instalar sus propios paneles solares.
Aunque, a partir de 2013, hay muchas señales alentadoras de que los gobiernos están reconociendo la necesidadPara fuentes de energía alternativas y promoviendo la investigación de la energía solar, la respuesta radica en parte en manos de los ciudadanos del mundo. Lo que los ciudadanos comunes eligen comprar y apoyar influirán en las tendencias del futuro. Al instalar paneles solares, donar a organizaciones de investigación involucradas en energías alternativas, obtener un título universitario en un tema relacionado y votar por medidas que promueven el desarrollo de energía alternativa, cualquiera puede decir el futuro de la energía solar.