Motor Impulsado Con Energía Solar

Motor impulsado con energía solar

Como cualquier principio de toda técnica, ciencia o tecnología, el ser humano descubrió la energía eléctrica simplemente observando, después su curiosidad era más grande y aprendió a generarla, controlarla y aplicarla. Recordemos que hay distintas maneras de generar energía eléctrica las cuales varían por su proceso, en el que se puede emplear la fuerza del agua, el calor de la tierra, la fisión nuclear, las olas del mar, el flujo del viento o combustibles fósiles. Pero esta vez nos enfocaremos en el uso de la infinita energía que nos entrega el Sol.

El uso de la energía solar se puede remontar a épocas muy antiguas donde por sí misma la agricultura no podía concebirse sin la utilización constante de la energía emanada del Sol, pero siendo más específicos y considerando el uso de la energía solar mediante mecanismos elaborados podríamos remontarnos al año 212 a.C. cuando Arquímedes atacó mediante un rayo de luz a una flota romana en Siracusa, quemando algunas de sus naves. También se puede hacer referencia al uso de la energía solar en calendarios, o instrumentos para calcular el tiempo.

Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico en 1839 y descubrió algunos materiales que generaban pequeñas corrientes cuando se exponían a la luz. Heinrich Hertz estudió el efecto de los sólidos en 1870, fabricando celdas fotovoltaicas que transformaban la luz en electricidad con una eficacia de 1% al 2%. Las celdas de selenio tuvieron las primeras aplicaciones en el área militar a finales del siglo IXX, cuando aun no se estudiaban las comunicaciones inalámbricas por radio, ya que se utilizaban los reflectores de luz y clave Morse para comunicarse. En 1954 Albert Einstein publica su trabajo acerca del efecto fotovoltaico. 1954 Laboratorios Bell, D. M. Chapin C.S. Fuller, G.L. Pearson publican los resultados de su descubrimiento, celdas solares de silicio con 4% de eficiencia. 1955 se comercializa el primer producto fotovoltaico con eficiencia de 2% al precio de $25 cada celda de 14 mW. 1981 planta desalinizadora alimentada con energía solar en Jeddah, Arabia Saudita (Suministro Solar, 2009).

Después de haber visto el origen e historia de la energía solar es importante dar a estudiar su definición.

La energía solar es la energía obtenida a partir de la radiación electromagnética procedente del Sol. El calor y la luz del Sol pueden aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, heliostatos o colectores térmicos, que puedan transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que puede hacer considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas que afronta la humanidad (Wikipedia, 2012).

Después de haber visto la definición de la energía solar veremos que es empleada en distintas ramas pero las más destacada es la generación de energía eléctrica.

Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas en función de la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación de edificios al sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el desempeño de espacios mediante ventilación natural (Wikipedia, 2012).

Como toda energía renovable, la energía solar tiene muchos beneficios, que hoy en día son sumamente importantes para la conservación del ecosistema y el mejoramiento de la condición atmosférica, el cual esta siendo afectado por el constante aumento de temperatura causado por la emisión excesiva de gases de efecto invernadero, lo cual afectara a las futuras generaciones y el desarrollo de un mundo limpio.

En 2011 la agencia internacional de energía se expreso en los siguientes términos: el desarrollo de las tecnologías solares limpias, baratas e inagotables supondrá un enorme beneficio a largo plazo. Aumentara la seguridad energética de los países mediante el uso de una fuente eléctrica local, inagotable y, aun mas importante, independiente de importaciones, aumentara la sostenibilidad, reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la mitigación del cambio climático, y evitara la subida excesiva de los precios de los consumibles fósiles. Estas ventajas son globales. De esta manera los costes para su incentivo y desarrollo deben ser considerados inversiones; deben ser realizados de forma sabia y deben ser ampliamente difundidas (Wikipedia, 2012)

La energía solar tiene un método para generas la energía eléctrica el cual consiste en la obtención directamente de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado celda fotovoltaica, o una disposición de metales sobre un sustrato llamada célula solar de película fina.

Este tipo de energía se usa para alimentar diversos aparatos autónomos, para abastece refugios o casas aisladas y para producir electricidad a gran escala para redes de distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de energías solares o instalaciones fotovoltaicas han avanzado considerablemente en los últimos años.

Los rendimiento de una célula fotovoltaica de silicio poli cristalino oscilan en el 15 – 21%. Los mas altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica).

Según el estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar.

Según informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar a dos tercios de la población mundial en 2030.

Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primera superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio. Los electrones, subparticulas atómicas que forman parte del exterior de los átomos y que se alojan en los orbitales de energía cuantizada son golpeados por los fotones (interacción) liberándose los átomos a los que estaban originalmente confinados. Esto les permite, posteriormente circular a través del material y producir electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones , (parecidas a burbujas de cargar positivas) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de

...