Central solar

    El Sol es una gigantesca central de fusión termonuclear que emite sobre la Tierra una poderosa radiación electromagnética. La energía aportada por esta radiación es la fuente última de las formas de energía que se consumen en el planeta para la actividad humana. Recogida en parte por las plantas para la fotosíntesis, se usa desde tiempos prehistóricos como energía de biomasa (por ejemplo, leña). Las bolsas existentes de petróleo y gas natural proceden de la fosilización masiva de plantas en épocas pretéritas de la historia de la Tierra. El sol calienta el aire de la atmósfera y provoca los vientos, que se aprovechan para producir energía eólica, y así sucesivamente.

    No obstante, existe una forma más directa de convertir la energía solar en una forma de energía aprovechable mediante los dispositivos integrados en las llamadas centrales solares. En esencia, el aprovechamiento de la energía solar tiene tres fases: la captación de la radiación solar, el almacenamiento de la misma y su conversión en otras formas de energía.

    La captación se logra por medios pasivos o activos. Entre los primeros, se hallan los colectores de placa plana, que aprovechan las propiedades del llamado cuerpo negro ideal, el cual es un material capaz de absorber la radiación al 100% y devolverla también al 100%. En la realidad estos cuerpos negros no existen, aunque sirven de modelo para fabricar algunos sistemas con excelentes cifras de rendimiento. Los colectores solares se suelen ubicar en los tejados de los edificios, a menudo organizados en forma de placas.

    Los captadores activos más empleados son los denominados hornos solares, en los que la energía solar incide en unos espejos móviles que están continuamente dirigidos hacia el Sol y que envían la radiación reflejada a una determinada zona.

    Por su parte, el almacenamiento de la energía se realiza mediante sistemas térmicos (SAET), que usan un fluido caloportador o medios químicos. Estos últimos se basan en la producción de una reacción química reversible, que en un sentido absorbe calor (proceso de carga) y en el otro emite el calor antes absorbido (proceso de descarga).

    Finalmente, la conversión en energía eléctrica se verifica por medios termodinámicos o por métodos directos. En el primer caso, al igual que en las centrales térmicas y nucleares, el calor obtenido se emplea para gasificar una masa de agua líquida, empleando el vapor así originado para mover un grupo turbogenerador.

    La conversión directa aprovecha el efecto fotovoltaico, sustentado en la propiedad de algunas sustancias de emitir electrones cuando reciben luz solar. Detectado por Henri Becquerel en 1839, este efecto sirve de fundamento a las células solares o placas fotovoltaicas, las cuales proporcionan una corriente eléctrica al incidir en ellas la radiación emitida por el Sol.

    La energía solar es usada en el plano doméstico por muchos edificios, que se procuran por este sistema su calefacción o su agua caliente sanitaria (ACS). A escala industrial se han desarrollado, aún en fase de investigación, centrales solares que, por medio de hornos, obtienen vapor de agua a altas temperaturas. Actualmente su grado de rendimiento no hace posible satisfacer las demandas energéticas exigidas.

    Además de servir para producir energía eléctrica y agua caliente sanitaria, la energía solar presenta otras aplicaciones, entre las que se puede citar:

    - Obtención de frío. Las máquinas refrigeradoras son máquinas térmicas, por lo que pueden aprovechar la radiación solar para funcionar. Este aspecto es interesante, pues en los países con fuerte insolación podría aportar una posible solución para conservar los alimentos.

    - Desalinización. Con frecuencia, zonas bien soleadas son deficitarias en agua potable. La desalinización de aguas marinas para lograr agua consumible empleando la radiación solar ofrece, por tanto, gran interés. El empleo de aguas desalinizadas con fines agrícolas no parece recomendable, por su elevado costo de producción.

    - Energía de las plantas. Consiste en utilizar la energía solar para, por medio de la fotosíntesis, obtener extensas zonas de cultivo de algunas especies, como la caña de azúcar, capaz de proporcionar materiales energéticos como el bioalcohol.