Recursos energéticos

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Energía solar

La energía solar no es una única tecnología energética, sino un término que abarca diversas tecnologías de energías renovables. Su característica común es que, al contrario que el petróleo, el gas, el carbón y las formas actuales de energía nuclear, la energía solar es inagotable. La energía solar se puede dividir en tres grandes grupos: aplicaciones para calefacción y refrigeración, generación de electricidad y producción de combustibles a partir de la biomasa.

7.1

Calefacción y refrigeración

El Sol se ha empleado para la calefacción desde hace siglos. En la actualidad los sistemas para aprovechar el Sol que contienen pocas piezas móviles, o ninguna en absoluto, se denominan sistemas pasivos de calefacción solar. Desde finales de la década de 1970 los arquitectos se han ido familiarizando con técnicas solares pasivas, y en el futuro cada vez se diseñarán más edificios de forma que aprovechen el Sol invernal y queden protegidos del Sol de verano.

La calefacción solar activa y los calentadores solares de agua son variaciones de un mismo tema, que se diferencian sobre todo en el coste y la escala. Una unidad típica de calefacción solar está formada por tubos instalados en paneles montados en el techo. El Sol calienta el agua (o, en ocasiones, otro líquido) que fluye por los tubos, con lo que proporciona calor y agua caliente al edificio. Aunque el número de instalaciones solares activas ha crecido rápidamente desde la década de los setenta, han aparecido problemas sencillos de instalación y mantenimiento, con contratiempos como pérdidas de agua o burbujas de aire. La refrigeración solar requiere una instalación de tecnología más compleja, en la que se enfría un fluido calentándolo primero a una temperatura mayor para impulsar un ciclo de refrigeración. Hasta ahora se han realizado relativamente pocas instalaciones comerciales.

7.2

Generación de electricidad

Es posible generar electricidad con una serie de tecnologías que, en último término, dependen de los efectos de la radiación solar. Los molinos de viento o las cascadas (fuentes muy antiguas de energía mecánica) se pueden emplear para impulsar turbinas generadoras de electricidad. La mayoría de las instalaciones de generadores eólicos son relativamente pequeñas, con molinos en una configuración que aprovecha los cambios en la dirección del viento. En cambio, la mayor parte de la electricidad de centrales hidroeléctricas procede de presas gigantes. Muchos de los lugares apropiados para presas grandes ya están aprovechados, pero durante la década de los setenta se equiparon para producir electricidad presas menores empleadas en el pasado para generar energía mecánica. Muchos países en vías de desarrollo todavía realizan proyectos hidráulicos de gran escala.

La forma más sencilla de generación eléctrica solar es el empleo de un conjunto de colectores que calientan agua para producir vapor que a su vez hace girar una turbina.

Otras fuentes de electricidad solar incluyen tecnologías más complejas que no han sido implementadas comercialmente a gran escala. Las células fotovoltaicas (véase Efecto fotoeléctrico), que convierten la luz solar directamente en electricidad, se emplean hoy en satélites artificiales, pasos a nivel sin guarda o bombas de irrigación; sin embargo, serán necesarios algunos avances para reducir los costes antes de que sea posible un uso más amplio. La explotación comercial de otros métodos parece pertenecer a un futuro más lejano. La conversión térmica oceánica genera electricidad en plataformas situadas en el mar; el agua fría de las profundidades que asciende a la superficie caliente mueve una turbina. Otra idea que también tiene un carácter bastante especulativo es la de emplear satélites artificiales para enviar electricidad a la Tierra en forma de microondas.

7.3

Biomasa

Los combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre ellas los combustibles de alcohol (mencionados antes en este artículo), el estiércol y la leña. La leña y el estiércol siguen siendo combustibles importantes en algunos países en vías de desarrollo, y los elevados precios del petróleo han hecho que los países industrializados se vuelvan a interesar por la leña. Por ejemplo, se calcula que casi la mitad de las viviendas de Vermont (Estados Unidos) se calientan parcialmente con leña. Los científicos están dedicando cada vez más atención a la explotación de plantas energéticas, aunque existe cierta preocupación de que si se recurre a gran escala a la agricultura para obtener energía podrían subir los precios de los alimentos.

7.4

Situación actual

Puede que sea imposible estimar con precisión la cantidad total de energía solar hoy empleada porque algunas fuentes no están registradas. A principios de la década de 1980, dos fuentes importantes de energía solar (la energía hidroeléctrica y la biomasa) contribuyeron más del doble de la energía nuclear al suministro mundial de energía. Sin embargo, estas dos fuentes están limitadas por la disponibilidad de lugares aptos para presas y de tierras para cultivar árboles.

En la actualidad, la energía solar (a excepción de la hidroeléctrica) está siendo infrautilizada debido a que su precio resulta todavía bastante elevado en comparación con el de los combustibles fósiles. Puede ser que en un futuro no muy lejano, los avances tecnológicos y las normativas de control medioambiental referidas a los combustibles fósiles influyan positivamente en el desarrollo de la energía solar.