La energía solar es el nombre dado a cualquier tipo de captación de energía luminosa (y, en cierto sentido, de energía térmica) del Sol, y la transformación subsiguiente de esta energía capturada en una forma utilizable por los seres humanos, ya sea directamente o por calentamiento de agua como energía eléctrica o mecánica.
En su movimiento de traslación alrededor del Sol, la Tierra recibe 1.410 W/m2 de energía hecha sobre una superficie normal (ángulo recto) con el Sol. De esta cantidad, aproximadamente el 19% es absorbido por la atmósfera y el 35% se refleja por las nubes. Al pasar a través de la atmósfera, la mayor parte de la energía solar está en la forma de luz visible o luz ultravioleta.
Las plantas utilizan esta energía directamente en el proceso de la fotosíntesis. Nosotros usamos esta energía al quemar madera o combustibles minerales. Existen técnicas experimentales para crear combustible a partir de la absorción de la luz solar en una reacción química en una forma similar a la fotosíntesis vegetal –pero sin la presencia de estos organismos.
Los métodos de captación de energía solar son clasificados en: captación directa y captación indirecta, pasivos y activos.
Captación directa
Significa que hay sólo una transformación para hacer de la energía solar un tipo de energía aprovechable por el hombre.
Por ejemplo: la energía solar alcanza una célula fotovoltaica creando electricidad. La conversión a partir de las células fotovoltaicas es clasificada como directa a pesar de que la energía eléctrica generada necesitará de nueva conversión –en energía luminosa o mecánica por ejemplo –para hacerse útil).
Otro ejemplo: La energía solar alcanza una superficie oscura, y es transformada en calor, que calentará una cantidad de agua, siendo un principio muy común en calentadores solares.
Captación indirecta
Significa que necesitará haber más de una transformación para originarse una energía utilizable.
Por ejemplo: sistemas que controlan automáticamente cortinas según la disponibilidad de luz del Sol.
Captación pasiva
Los sistemas pasivos suelen ser directos, a pesar de implicar, en ocasiones, flujo en convicción, que es técnicamente una conversión de calor en energía mecánica.
Captación activa
Los sistemas activos son sistemas que apelan a la ayuda de dispositivos eléctricos, mecánicos o químicos para aumentar la eficacia de la captación. Los sistemas indirectos a menudo son también activos.
Ventajas y desventajas
Ventajas de la energía solar:
- La energía solar no contamina durante su uso. La contaminación causada por la fabricación de los equipos necesarios para la construcción de paneles solares es totalmente controlable con las formas actuales de los controles existentes.
- Las plantas requieren un mantenimiento mínimo.
- Los paneles solares son cada vez más potentes, mientras que su costo ha disminuido. Esto hace que la energía solar resulte en una solución económicamente viable.
- La energía solar es excelente en lugares remotos o de difícil acceso, pues su instalación a pequeña escala no fuerza a enormes inversiones en líneas de transmisión.
Desventajas de la energía solar:
- Existe variación en las cantidades desarrolladas según la situación climática (lluvia, nieve) además de que durante la noche no existe producción alguna, lo que obliga a que existan medios de almacenamiento de la energía producida durante el día en lugares donde los paneles solares no estén asociados a la red de transmisión de energía.
- Ubicaciones en latitudes medias y altas (por ejemplo: Finlandia, Islandia, Nueva Zelanda y el sur de Argentina y Chile) tienen caídas bruscas en la producción durante los meses de invierno debido a la menor disponibilidad diaria de la energía solar. Lugares con nubosidad frecuente (Londres), tienden a producir las variaciones diarias de acuerdo con el grado de nubosidad.
- Las formas de almacenar la energía solar son menos eficientes cuando se compara por ejemplo con los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), energía hidroeléctrica (agua) y biomasa.
